Koululaisten terveysvaikutustutkimus Genano ilmanpuhdistuslaitteilla.

Transcription

Koululaisten terveysvaikutustutkimus Genano ilmanpuhdistuslaitteilla.
Ilmanpuhdistimien terveysvaikutus kouluissa– tiivistetty loppuraportti, IndoorAid, 2014
Tiivistelmä
Ilmanpuhdistimia on varsin yleisesti käytössä suomalaisissa sisäilmaongelmaisissa kouluissa ja
toimistorakennuksissa. Kuitenkaan niiden terveyshyötyjä ei ole aikaisemmin tutkittu. Tässä sokkoasetelmalla
toteutetussa tutkimuksessa selvitettiin Genano 310 – ja Genano 450-puhdistimien vaikutusta ala-asteikäisten
koululaisten oireiluun ja poissaoloon neljässä eteläsuomalaisessa koulussa. Puhdistimien käyttö jaksotettiin 2 viikon
aikajaksoin siten, etteivät rakennuksen käyttäjät tienneet, milloin laite oli päällä ja milloin pois päältä. Vastaavasti
terveystietojen keräys toteutettiin opettajien toimesta eivätkä puhdistimia huoltavat henkilöt päässeet
vaikuttamaan oireiden kirjaukseen tai analysointiin. Puhdistimet vaikuttivat edullisesti oppilaiden terveydentilaan.
Täysin oireettomien seurantapäivien määrä lisääntyi, poissaolot, kuume, keskittymisvaikeus, aivastelu, yskä,
silmäoireet ja iho-oireet vähenivät. Ensimmäisellä seurantajaksolla sham-jakson ja puhdistinjakson väliset erot
olivat suurimmat ja vaikeimmin sisäilmaongelmaisessa koulussa sham- ja puhdistinjaksojen erot olivat suuria ja
eräiden oireiden osalta tilastollisesti merkitsevät. Tukkoisuus oli osassa kouluista yleisempää puhdistinta
käytettäessä kuin tauon aikana.
Tutkimuskysymys
Pääasiallisena tutkimuskysymyksenä oli, onko ilmanpuhdistinta käytettäessä oppilailla vähemmän oireita ja
infektiopoissaoloja ja enemmän oireettomia päiviä kuin silloin, kun sisäilmaa ei puhdisteta.
Toisena tutkimuskysymyksenä oli, kuinka nopeasti puhdistimen vaikutus tulee esiin ja säilyykö mahdollinen
terveyshyöty niinä viikkoina, kun laite ei ole päällä. Lisäksi haluttiin tutkia, aiheuttaako laitteen käyttö mahdollisesti
joidenkin oireiden lisääntymistä tai muuta terveysriskiä oppilaille. Aikaisempaa tutkimustietoa sokkoutetusta
laitteiden käytöstä ei ollut saatavissa laitteiden yleisestä käytöstä huolimatta.
Tulokset
Oireseurantavuorokausia oli yhteensä 6814, kun viikonloput ja hiihtoloma oli poistettu (koska oppilaat eivät ko.
aikana olleet laitteiden vaikutuspiirissä). Kukin lapsi toimi itsensä verrokkina peräkkäisillä jaksoilla. Kaikilla oppilailla
oli sekä aktiivin laitteen että pois päältä olevan laitteen jaksoja paitsi koulussa 3 laitteet 9 (koko ajan päällä) ja laite
10 koko ajan pois päältä. Tavoitteena tässä järjestelyssä oli verrata lyhytaikaisia puhdistusjaksoja pitkiin jaksoihin.
Laitteen käyntijaksoilla verrattiin täysin oireettomien päivien määrää eri jaksojen aikana sekä yksittäisiä oireita ja
poissaoloja sekä oireiden lukumääriä eri jaksoilla. Lisäksi eri oireita ryhmiteltiin siten, että yleisoireisiin yhdistettiin
väsymys, päänsärky, keskittymisvaikeus ja kuume, ylähengitystieoireisiin kurkkukipu, aivastelu, nuha, tukkoisuus ja
käheys ja alahengitystieoireisiin kuiva yskä, limannousu, hengenahdistus ja vinkuva yskä. Silmäoireet, iho- ja
vatsaoireet käsiteltiin erillisinä.
Koulujen väliset erot oireilussa olivat suuria. Myös luokkien väliset erot olivat suuria. Mahdollisesti osan eroista
selitti erilainen vastausaktiivisuus eri luokilla. Eniten oireita oli koulussa no 3 ja vähiten vertailukoulussa.
Yksittäisten luokkien osallistumisaktiivisuuden %-osuus jäi epäselväksi. Kaikissa kouluissa tutkimukseen osallistui
vain pieni osa oppilaista koko koulun oppilasmäärään verrattuna.
Hypoteesin mukaisia löydöksiä oli eniten ongelmallisimmassa koulussa (tutkimuskoulu 3). Mm. oireettomia päiviä
oli enemmän laitteen ollessa päällä. Poissaolot vähenivät melkein puoleen. Keskittymisvaikeuksia oli alle puolet
laitteen ollessa päällä verrattuna SHAM-jaksoon. Nuhaa oli noin kolmannes vähemmän, käheyttä noin puolet
vähemmän, yskää vajaa puolet vähemmän ja silmäoireita yli kaksi kolmannesta vähemmän kuin laitteen SHAM-
jaksolla. Myös päänsärky väheni jonkin verran. Aivastelua oli vain neljännes laitteen ollessa päällä verrattuna
sham-jaksoihin. Toisaalta tukkoisuutta oli oppilailla enemmän laitteen ollessa päällä. Monet havaitut erot olivat 3.
koulussa tilastollisesti merkitseviä.
Myös tutkimuskoulussa no 1 laitteen käytöllä oli suotuisa vaikutus keskittymisvaikeuteen, nuhaan, käheyteen,
yskään, hengenahdistukseen sekä silmä- ja iho-oireisiin. Koulussa 2 oireettomien päivien määrä oli merkitsevästi
suurempi laitetta käytettäessä verrattuna sham-jaksoihin.
Poissaolot, aivastelu ja yskä vähenivät kaikissa kouluissa laitteen ollessa päällä.
Laitteen edullinen vaikutus tuli selvimmin esiin tutkimuksen alkuvaiheessa, kun laitteiden käyttö aloitettiin
tutkimusluokissa. Kun hiihtoloma keskeytti kokeen tai laitteiden käyttö luokissa välillä keskeytettiin, laitteen
käynnissä olon tai sammuttamisen vaikutus oireisiin ei ollut enää yhtä selvä (lyhyt tutkimusjakso no2 ja testin
loppujakso). Tutkimusasetelmaa haittasi varhainen kevät ja poikkeuksellisen pitkä kevätpölyjakso, jolloin ulkoilman
epäpuhtauksien ohjearvot ylittyivät useamman kerran. Lisäksi siitepölykausi alkoi varhain ja kesti viileiden säiden
vuoksi pitkään.
Kun eri yleisoireet, ylä- ja alahengitystieoireet yhdistettiin, nähtiin selvästi eri koulujen väliset suuret, tilastollisesti
merkitsevät erot oiretasoissa. Ero parhaan ja ongelmallisimman koulun välillä oli jopa yli nelinkertainen. Ero
parhaan ja seuraavaksi ongelmaisimman koulun välillä oli noin kaksinkertainen.
Ilmanpuhdistin vaikutti oiretasoihin selvimmin siinä koulussa, missä oireita oli eniten. Vähiten oireilevissa kouluissa
ilmanpuhdistimen hyöty oli marginaalinen.
Puhdistinjakson pituuden merkitystä haluttiin tarkastella erikseen. Kahdessa koululuokassa laitteiden käytön
vaihtoja ei tehty lainkaan. Tämä koejärjestely tehtiin koulussa, jossa oli selvin sisäilmaongelma. Koulun 3 alaryhmät,
jossa koejärjestelyä ei lainkaan vaihdettu (kaksi luokkatilaa), osoittivat, että oireettomien päivien osuus oli
puhdistinluokassa merkittävästi korkeampi ja kaikkia oireita oli puhdistinluokassa vähemmän kuin luokassa, jossa
laite ei koko aikana ollut päällä. Keskittymisvaikeuden, yskän, alahengitystieoireiden ja silmäoireen osalta ero oli
myös tilastollisesti merkitsevä. Kevään edetessä oireilu väheni myös luokassa, jossa puhdistin ei ollut lainkaan
päällä. Näissä luokissa puhdistinta käytettäessä oireettomien päivien määrä oli kaksinkertainen tai vähintään
kolmanneksen suurempi laitetta käytettäessä sham-luokkaan verrattuna. Poissaoloja ei laitetta käytettäessä
ollut lainkaan. Väsymystä oli laitetta käytettäessä neljännes - - puolet vähemmän kuin sham-luokassa.
Keskittymisvaikeutta ei raportoitu luokassa, jossa laite oli päällä. Yleisoireita oli kolmannes – puolet vähemmän
laitetta käytettäessä verrattuna sham-luokkaan. Nuhaa oli kolmannes vähemmän laitetta käytettäessä
verrattuna sham-luokkaan. Yskää ja silmäoireita ei raportoitu lainkaan luokassa, jossa laite oli päällä.
Alahengitystieoireet ja käheys hävisivät seurannan aikana kokonaan luokasta, jossa laite oli päällä verrattuna
sham-luokkaan. Oireettomien päivien lisääntyminen, ja ero keskittymisvaikeuden, yskän ja muiden
alahengitystieoireiden sekä silmäoireiden yleisyyden eroissa oli tilastollisesti merkitsevä sekä säilyi seurannan
aikana kevätpölystä ja siitepölykauden alkamisesta huolimatta
Viikolla 9 oli kaksi PM10-arvon ylitystä 27.-28.3.2014 (korkeat katupölyn pitoisuudet ulkona)
Seurantajakson ajalle osui aikainen kevään tulo, mikä aiheutti hankalan kevätpölyjakson sekä 1. jaksolla että
hiihtoloman jälkeisellä viikolla (2. seurantajakso). Siitepölykausi alkoi lepän kukinnan osalta vasta 3. jakson aikana ja
lisääntyi 4. jaksolla. Koivun kukinta-aika alkoi varhain ja oli keväällä 2014 epätavallisen pitkä.
Ensimmäisellä jaksolla erot sham- ja puhdistinryhmien välillä olivat selvät ja tilastollisesti merkitsevät koko
aineistossa. Ryhmissä, joissa puhdistin oli päällä, oiretasot olivat merkitsevästi matalammat kuin sham-ryhmissä.
Samoin kun 1. jakson lopussa tietyt ryhmät siirtyivät puhdistin-jaksolta sham-jaksolle, oireet yleistyivät niinä
päivinä, kun kevätpölyjakso oli pahimmillaan. Jaksoilla 3 ja 4 oiretasot vähitellen vähenivät sekä puhdistin- että
sham-ryhmissä. Nuhan, käheyden, yskän ja silmäoireiden osalta tämä näkyy myös siinä ryhmässä jonka luokassa oli
kaikilla jaksoilla sham-laite. Puhdistimista oli siis eniten hyötyä kaikissa ryhmissä kevätpölyjakson aikana.
Puhdistin oli päällä kaikissa kouluissa kahdessa luokassa jakson 1. aikana (3, 5, 7, 9, 11, 13 ja 15), samoin sham-laite
oli käytössä kaikissa kouluissa kahdessa luokassa (ryhmät 2,4,6,8,10,14). On myös syytä panna merkille, että
tutkimuksen alussa kouluilla oli käytössä heikkotehoisemmat laitteet kuin tutkimuksen lopussa. Vain kohteessa 3 oli
tehokkaammat laitteet koko tutkimuksen ajan.
Ryhmien 3, 5, 7, 9, 11, 13 ja 15 siirtyessä puhdistinjaksolta sham-jaksolle (ensin hiihtoloma, sitten viikon shamjakso), oireet yleistyivät selvästi. Myös 2-jaksolla oli kolmessa koulussa käytössä heikkotehoisempi laite.
Tämän jälkeen kun puhdistin- ja sham-jaksot vuorottelivat, eivät erot enää jatkuneet yhtä selvinä ja
johdonmukaisina. On mahdollista, ettei puhdistimen toiminta-aika (2 viikkoa) ollut riittävä poistamaan kevätpölyn
ja siitepölyn vaikutusta terveyteen, koska lapset ovat koulurakennuksessa vain 4-6 tunnin ajan ja muun ajan ulkona
ja kotonaan. Toinen vaihtoehto on, että puhdistinjakso vaikuttaa edullisesti ko. huonetilassa vielä sham-jakson
aikanakin. Kolmas vaihtoehto on, että oiretasot kevään edetessä kääntyivät laskuun puhdistimen vaikutuksesta
riippumatta. Tähän viittaa eräiden oireiden lasku myös siinä yksittäisessä luokassa, jossa puhdistin ei ollut päällä
koko seuranta-aikana. Tutkimuksen 3- ja 4-jaksoilla kaikissa kouluissa oli käytössä tehokkaammat laitteet. Lisäksi
oiretasot olivat lähtökohtaisestikin matalat vertailukoulussa ja tutkimuskouluissa 1 ja 2.
Ylähengitystieoireisiin vaikuttavat ympäristöolosuhteiden lisäksi myös infektioepidemiat, joita esiintyi kevällä
puhdistimien käytöstä riippumatta. Tartunta tapahtuu suorana pisaratartuntana, eikä ilmassa leijuvien mikrobien
kautta.
Luokittaisessa tarkastelussa ilmeni, että kouluissa 1,2 ja vertailukoulussa oiretasot olivat kaiken kaikkiaan hyvin
matalat, jopa nollatasoa, jolloin puhdistimen vaikutus on luonnollisesti vähäinen. Selvimmin ongelmaisessa
koulussa puhdistimen vaikutus tuli paremmin näkyviin.
Tulosten tarkastelu
Vastaavia tutkimuksia ilmanpuhdistimen terveyshyödyistä koululaisilla ei ole käytettävissä. Aikaisemmin on
julkaistu yksi ulkomainen tutkimus, jossa todettiin puhdistimien vaikuttavan hiukkaspitoisuuksiin parhaiten tyhjissä
luokissa ja heikommin todellisessa luokan opetustilanteessa. Tässä julkaistussa tutkimuksessa ei ollut oppilaiden tai
opettajien terveysseurantaa (Scheepers ym 2012).
Oman tutkimuksemme tekee ainutlaatuiseksi myös se, että rakennusta käyttävät henkilöt eivät tienneet, milloin
laite on oikeasti toiminnassa ja milloin ei. Tietojen kerääminen tapahtui ulkopuolisen henkilön eli opettajan
toimesta yhdessä lapsen kanssa. Järjestelyyn oli vanhempien kirjallinen suostumus. Terveystiedot kerättiin kouluilta
suoraan tutkijalle eikä laitteita huoltava henkilöstö missään vaiheessa päässyt käsittelemään seurantalomakkeita.
Tutkimus aloitettiin talvella ja sitä oli tarkoitus jatkaa niin kauan, kun lumi on maassa eikä siitepölyä vielä esiinny.
Talvi oli kuitenkin leuto eikä lunta ollut Etelä-Suomessa kuin ajoittain. Kevätpölykausi alkoi varhain ja
tutkimusasetelmaan vaikutti myös siitepölykauden varhainen alku ja viileän kevään vuoksi siitepölykauden pitkä
kesto. Influenssakausi oli lyhyt eikä koululaisilla esiintynyt mainittavaa epidemiaa. Sen sijaan muita
hengitystieinfektioita esiintyi tutkimusjakson aikana.
Laitteiden hyödyt osoittautuivat selvimmiksi talviaikaan tutkimusjakson alussa sekä siinä luokassa jossa laite oli
koko ajan käynnissä. Kun laitteiden käyntiaikoja jaksotettiin, vertailtavien jaksojen ja koulujen väliset erot
pienenivät ja oireilu väheni kaikissa ryhmissä kevätpölykauden päätyttyä. Myös pienemmillä Genanolaitteilla saatiin
terveyshyötyjä esiin. Suuritehoiset laitteet otettiin käyttöön 3. jakson alussa ja vuorottelevassa käytössä ryhmien
väliset erot tasoittuivat. Lisäksi vertailukoulussa sekä tutkimuskouluissa 1 ja 2 oiretasot olivat jo lähtötilanteessa
niin matalat, ettei puhdistimien vaikutus näy kovin selvästi, kun valtaosa lapsista oli joka tapauksessa oireettomia.
Johtopäätökset
Ilmanpuhdistimista on selvästi hyötyä koulujen sisäilma-altistuksen vähentämisessä. Edut tulivat esiin sekä
oireettomien päivin lukumäärän kasvuna, poissaolopäivien vähenemisenä että oireiden yleisyyden vähenemisenä.
Selvimmät löydökset olivat silmä- ja alahengitystieoireissa sekä yleisoireissa (väsymys, keskittymisvaikeudet).
Suuritehoinen laite ei tuonut merkittävää lisäarvoa pienitehoiseen laitteeseen verrattuna. Jo ensimmäisellä
jaksolla, jolloin oli käytettävissä pienitehoiset laitteet, havaittiin merkittäviä eroja. Selvimmät terveyshyödyt
havaittiin siinä koulussa, jossa sisäilmahaitta esitietojen mukaan oli suurin. Suurimmat erot oireettomien päivien
lisääntymisessä, käheyden ja alahengitysteiden oireiden vähenemisessä havaittiin laitteen jatkuvan käytön aikana.
Luokassa, jossa puhdistin oli koko ajan päällä, ei raportoitu keskittymisvaikeuksia, yskää, silmäoireita tai poissaoloja
lainkaan. Useimmat tässä luokkatilassa havaituista eroista olivat myös tilastollisesti merkitseviä vertailuluokkaan
verrattuna.
Terveyshyöty on jopa kolmannes – puolet verrattuna sham-jaksoihin.
Laitteiden käyttö ei korvaa vauriokorjauksia, mutta niitä voidaan käyttää korjauksia suunniteltaessa ja
odotettaessa. Puhdistimen käytöstä on selvemmin hyötyä talviaikaan. Keväällä ikkunatuuletuksen ja ulkoilun
yleistyessä, katupöly ja siitepölyt vaikuttavat hengitysteiden terveyttä heikentävästi. Ainoa terveyteen
epäedullisesti vaikuttanut muutos oli nenän tukkoisuuden lisääntyminen laitteiden käyttöjaksojen aikana. Muut
muutokset olivat terveydelle edullisia tai neutraaleja.
Taustakyselyn tulokset
Taustakysely tehtiin ennen oireseurannan alkua. Kysely lähetettiin kouluilta suoraan lasten huoltajille
suostumuksen saamista varten ja taustatietojen keräämiseksi. Kyselyyn vastasi yhteensä 141 lapsen vanhemmat.
Loput vanhempien suostumukset pyydettiin opettajan toimesta suoraan vanhemmilta.
Taustakyselyn tulokset ovat liitteessä 2. Valitettavasti noin 30 vastauksesta puuttui taustatietoja (nimi, lapsen
koulun nimi), joten tietoja ei pystytty yhdistämään oireseurannan tietoihin. Kyselyä yritettiin toistaa
kevätlukukauden lopussa, mutta siihen vastasi vain noin 10 oppilaan vanhemmat.
Viite: Scheepers PT, Cremers R, van Hout SP, Anzion RB. Influence of a portable air treatment unit on health related
quality indicators of indoor air in a classroom. J Environ Monit 2012; 14: 429-39.