Formaldehyd

*Oficiální pořadové číslo pro formaldehyd v E-PRTR neexistuje, jelikož se látka v E-PRTR nesleduje. Označení je použito v nařízení vlády o IRZ (zákon č. 145/2008 Sb.).

*Indexové číslo, harmonizovaná klasifikace dle přílohy VI, nařízení Evropského parlamentu a Rady (ES) č. 1272/2008 o klasifikaci, označování a balení látek a směsí, ve znění pozdějších předpisů.

Čistý formaldehyd (methanal - aldehyd kyseliny mravenčí) je za normálních podmínek bezbarvý plyn s pronikavým, štiplavým zápachem. Teplota varu je -19,2 °C, tání -118 °C a hustota 1400 kg.m^-3. Za vyšších teplot (> 150 °C) se rozkládá na kyselinu mravenčí a oxid uhelnatý. Páry jsou hořlavé a výbušné. Formaldehyd patří mezi těkavé organické látky. Je velmi dobře rozpustný ve vodě, alkoholech a dalších polárních rozpouštědlech. Protože čistý plyn snadno polymerizuje, skladuje se obvykle ve formě vodného roztoku (25 % – 56 % formaldehydu). Nejčastější koncentrace je 37 %. Obvykle obsahuje roztok ještě 0,5 % – 15 % methanolu, který slouží jako stabilizátor. Může se také skladovat v pevné formě jako cyklický trimer trioxan, nebo jeho polymer paraformaldehyd. Čistý plyn se z vodného roztoku nebo pevného formaldehydu získá zahřátím. Formaldehyd je velmi hořlavý v plynné i v kapalné formě. Páry se mohou přemístit na velké vzdálenosti, může proto dojít k požáru ve velké vzdálenosti od zdroje úniku. Se vzduchem vytváří v širokém koncentračním rozmezí výbušné směsi. Při hoření vznikají jedovaté plyny. Nádoby s formaldehydem můžou při požáru explodovat. Čistý formaldehyd může samovolně polymerizovat.

Formaldehyd se vyrábí průmyslově ve velkém množství. Značná část se využívá k výrobě polymerů a dalších chemikálií. Formaldehydové polymery se používají na výrobu hnojiv, papíru, překližek, třískových desek a mnoha spotřebních produktů. Největší část celkového formaldehydu (25 %) se spotřebuje na výrobu močovino-formaldehydových pryskyřic. Tyto pryskyřice se používají např. jako lepidla pro překližky a koberce. Můžou se z nich také vyrábět lisované produkty nebo pěnové izolace. Z formaldehydu se vyrábějí i další chemikálie, např. pentaerythritol (používá se k výrobě nátěrů a výbušnin), difenyldiisokyanát (pro výrobu polyurethanových nátěrů a pěn), hexamethylentetramin (výroba fenol-formaldehydových pryskyřic a výbušnin), kyselina nitrilotrioctová, methylendianilin a komplexotvorná činidla (kyselina ethylendiamintetraoctová EDTA). Dále se používá v textilním a fotografickém průmyslu, při elektropokovování, jako inhibitor koroze kovů, stabilizátor benzínu a prostředek ke konzervaci dřeva. Slouží také k výrobě barviv, povrchově aktivních látek, extrakčních činidel, parfémů a vůní.

Formaldehyd zabíjí většinu bakterií, proto se používá také jako konzervační prostředek pro kosmetiku a léčiva a jako čistící, desinfekční a sterilizační prostředek. Použití formaldehydu jako přídatné látky v potravinářském průmyslu (konzervace) není v zemích EU a USA povoleno. Do lidského těla se však může dostat konzumací potravin s obsahem látky hexamethylentetramin (E239), který se na formaldehyd rozkládá (E240). V zemědělství slouží k desinfekci půdy a semen a jako insekticid a fungicid. Značné využití má také v lékařství a v oblasti veterinární. Vodný roztok se běžně používá pro konzervaci biologického materiálu a k balzamaci lidských těl.

Formaldehyd je normálním produktem živých buněk, vyskytuje se v malém množství v ovoci, zelenině a mase. Přirozeným vstupem do prostředí jsou také lesní požáry a některé rozkladné procesy. Velké množství formaldehydu vzniká sekundárně v ovzduší oxidací přirozených a antropogenních organických sloučenin. Odhaduje se, že přirozené a sekundární emise jsou vyšší než přímé antropogenní emise.

Formaldehyd se uvolňuje do prostředí při výrobě, zpracování a skladování formaldehydu a může také unikat při nakládání s odpady s obsahem formaldehydu. Formaldehyd je produktem nedokonalého spalování organických látek. Významným zdrojem jsou spalovací motory automobilů. Nachází se v cigaretovém kouři a v emisích ze spaloven odpadů, tepelných elektráren, tepláren a rafinerií ropy. Dostává se do ovzduší i během použití jako desinfekčního a sterilizačního činidla. Uvolňuje se také z výrobků obsahujících formaldehyd, jako jsou překližky, koberce, papíry, čisticí prostředky, izolační materiály, nábytek, textilie a prostředky na konzervaci dřeva.

• Mezi nejvýznamnější antropogenní zdroje formaldehydu patří:
• výroba a zpracování formaldehydu;
• výroby pryskyřic a dalších látek (viz. „použití“);
• spalovací procesy (spalovny odpadů, tepelné elektrárny, spalovací motory);
• použití jako desinfekční a sterilizační činidlo;
• uvolňování z výrobků obsahujících formaldehyd (viz. „použití“).

Většina formaldehydu ve vzduchu se rozloží během jednoho dne reakcí s hydroxylovým radikálem a výsledným produktem je oxid uhličitý. Pouze velmi malé množství formaldehydu se atmosférickou depozicí dostane do vody. Formaldehyd ve vodě se za pomoci mikroorganismů během několika dnů rozkládá. K biodegradačním reakcím dochází i v půdě. Formaldehyd se tedy v prostředí rychle rozkládá a nekumuluje se v potravních řetězcích. Přesto však může docházet k chronickým expozicím organismů v blízkosti zdrojů formaldehydu. Citlivé na formaldehyd jsou zvláště řasy a ostatní jednobuněčné organismy.

Stejně jako jiné těkavé organické látky (VOC) reaguje s dalšími znečišťujícími látkami v ovzduší, čímž může přispívat ke tvorbě přízemního ozonu a fotochemického smogu.

Plynný formaldehyd může vstupovat do těla inhalačně nebo kontaktem s kůží či okem. Orální expozice připadá v úvahu pouze u vodného roztoku formaldehydu nebo kontaminovanou stravou. V plicích se formaldehyd snadno vstřebává. Poločas rozpadu v krvi je asi 90 sekund a metabolitem je kyselina mravenčí (je vylučována močí) a oxid uhličitý (je vydechován).

Akutní expozice malým dávkám formaldehydu vyvolává bolesti hlavy a zánět nosní sliznice. Vyšší koncentrace způsobuje vážné podráždění sliznic a respirační problémy, např. zánět průdušek a otok nebo zánět plic. U citlivých jedinců může formaldehyd vyvolávat astma a záněty kůže. Chronická expozice způsobuje zánět průdušek nebo vznik astmatu. Formaldehyd dráždí oči a vyvolává slzení. Vyšší koncentrace mohou vyvolat zákal rohovky nebo i ztrátu zraku. Rychle se vstřebává kůží a může způsobovat podráždění nebo alergické reakce. Poškození se může objevit až několik hodin po expozici. Při požití může dojít k poleptání až proděravění gastrointestinální sliznice. Toxický efekt zvyšuje přítomnost methanolu jako stabilizačního činidla. V těle se formaldehyd přeměňuje na kyselinu mravenčí, která zvyšuje kyselost krve a vede k dušnosti, snížení tělesné teploty, kómatu a v závažných případech až ke smrti. Kromě zvýšení kyselosti může formaldehyd poškozovat centrální nervovou soustavu, játra a ledviny. Existují dostatečné důkazy o karcinogenitě formaldehydu, podle Mezinárodní agentury pro výzkum rakoviny (IARC, 2004) je formaldehyd klasifikován jako prokázaný lidský karcinogen (skupina 1). Formaldehyd způsobuje rakovinu nosohltanu a leukémii. Patří také mezi látky mutagenní a vyvolává chromosomální změny plicních buněk. Formaldehyd navíc způsobuje ireverzibilní změny bílkovin (tzv. koagulaci bílkovin).

V České republice platí pro koncentrace formaldehydu následující limity v ovzduší pracovišť: PEL – 0,5 mg.m^-3, NPK – P – 1 mg.m^-3. Letální dávka per os je 15 až 20 g roztoku.

Formaldehyd je velmi toxická látka. Již dříve byl klasifikován organizací WHO jako látka s prokázaným karcinogením účinkem pro zvířata. Podle rekvalifikace IARC je navíc klasifikován jako prokázaný lidský karcinogen. Jeho dopady na životní prostředí proto patří mezi vážné.

Pro hrubý odhad, zda látka uniká z provozu, kde je používána, lze použít prosté bilance. V případě, že látky je do procesu dodáváno více, než je její spotřeba a výstup, je třeba hledat místo případného úniku. Toto lze použít jak při výrobě, tak u dalšího využití formaldehydu. Pro přesnější odhad emisí je nutné použít analytické stanovení.

Vzorek vzduchu je odebírán nejčastěji pomocí sorpčních trubiček, kterými je prosáto přesně známé množství analyzovaného vzduchu. Z trubičky je poté analyt extrahován vhodným rozpouštědlem. Koncentraci formaldehydu je potom možné stanovit infračervenou spektrometrií s Fourierovou transformací (FTIR). Další metodou je kapalinová chromatografie s UV detektorem. Je možné použít i další metody, např. plynovou chromatografii s plamenoionizačním detektorem (FID) nebo fluorescenční analýzu. K analýze formaldehydu je možné použít i mobilní analyzátory, například plamenový ionizační detektor, který však zachytí všechny spalitelné látky, nikoli pouze formaldehyd.

Necitlivější metodou pro manuální stanovení formaldehydu v pracovním ovzduší je metoda založená na odběru vzorku v kombinovaném vzorkovacím zařízení tvořeném plochým membránovým filtrem z polytetrafluorethylenu (PTFE) doplněným dvojicí kapilárových absorbérů obsahujících vodný roztok NaHSO₃. Exponovaný absorpční roztok se doplní kyselinou chromotropovou a obsah analytu se stanoví fotometricky při vlnové délce 580 nm. Metoda je určena pro stanovení formaldehydu v rozsahu od 0,025 mg/m³ do 4,6 mg/m³.

Při koncentraci formaldehydu v odpadním vzduchu například 0,05 % obj. je ohlašovací práh pro emise do ovzduší dosažen při vypouštění 80 000 m³ ročně (při teplotě 20 °C a tlaku 101,325 kPa).

• Harte J., Holdren C., Schneider R., Shirley Ch.: Toxics A to Z, A Guide to Everyday Pollution Hazards, University of California Press, 1991
• Encyklopedie Wikipedia, http://en.wikipedia.org/wiki/Formaldehyde; https://cs.wikipedia.org/wiki/Formaldehyd
• IPCS INCHEM, http://www.inchem.org/documents/sids/sids/FORMALDEHYDE.pdf
• Agency for toxic substances and disease registery, http://www.atsdr.cdc.gov/substances/toxsubstance.asp?toxid=39
• U.S Environmental Protection Agency, https://www.epa.gov/formaldehyde
• New Jersey Department of Health, http://nj.gov/health/eoh/rtkweb/documents/fs/0946.pdf
• The CEPA Environmental Registry, https://www.canada.ca/en/health-canada/services/environmental-workplace-health/formaldehyde-pollutants-household-products-building-materials.html
• Encyklopedie Britannica, https://www.britannica.com/science/formaldehyde
• Facts About Formaldehyde | US EPA
• Paleček J., Linhart I., Horák J.: Toxikologie a bezpečnost práce v chemii, Praha 2006, ISBN 80-7080-266-9
• Formaldehyd | H2CO - PubChem (nih.gov)
• Skácel F., Tekáč V.: Podklady pro Ministerstvo životního prostředí k provádění Protokolu o PRTR - přehled metod měření a identifikace látek sledovaných podle Protokolu o registrech úniků a přenosů znečišťujících látek v únicích do ovzduší, VŠCHT Praha, MŽP Praha, 2007
• Agents Classified by the IARC Monographs, Lyon: Mezinárodní agentura pro výzkum rakoviny, 2014-03-31

• Agents Classified by the IARC Monographs (who.int)