Bij de normale verbranding van koolstofhoudende brandstoffen zoals hout, kolen, aardgas, butaangas, propaangas of stookolie, ontstaat koolstofdioxide (CO2). Wanneer de verbranding door gebrek aan zuurstof onvolledig is, ontstaat koolstofmonoxide (CO).
De belangrijkste CO-bronnen in een woning zijn die waar een brandstof op basis van koolstof (hout, kolen, olie, gas, petroleum...) gebruikt wordt voor verwarmingsapparaten, warmwatertoestellen, oven of fornuis. Omdat de verbranding nooit 100 % volledig is, zullen de verbrandingsgassen van deze toestellen steeds een kleine hoeveelheid CO bevatten.
De hoeveelheid CO die vrij komt, wordt beïnvloed door de toevoer van verse lucht (ventilatie) en de afvoer van de verbrandingsgassen (schoorsteen). Voor een efficiënte verbranding moet het toestel correct geïnstalleerd worden en de branders moeten juist afgesteld zijn. Ook fout gebruik en onvoldoende onderhoud kunnen leiden tot de vorming van CO.
Wanneer een toestel op koolstofhoudende brandstof niet is aangesloten op een schoorsteen, komen de verbrandingsgassen die CO bevatten vrij in de woning. Dit gebeurt bij voorbeeld bij het gebruik van verplaatsbare petroleumkachels, haarden op bio-ethanol of door het in huis halen van een brandende barbecue.
Het verkeer
Motorvoertuigen vormen een belangrijke bron van CO. Het CO-gehalte in de uitlaatgassen van wagens en vrachtwagens varieert van 0,1 tot 8 % en kan in zeldzame gevallen zelfs 30 % bereiken. Ook de uitlaatgassen van diesellocomotieven, boten en vliegtuigen bevatten CO.
In bijzondere omstandigheden kan het verkeer tot zware intoxicaties leiden, bijvoorbeeld in ondergrondse parkings waaruit iedereen tegelijk vertrekt na het einde van een massamanifestatie of in slecht geventileerde tunnels waarin files ontstaan.
Indoor karting houdt een bijzonder risico in, omdat racing karts op benzinemotor worden gebruikt in een gesloten omgeving.
Bij elke brand komen er eveneens belangrijke hoeveelheden CO vrij. Vooral smeulende branden produceren veel CO. Hierdoor kan de CO-concentratie zodanig oplopen dat de explosiedrempel bereikt wordt en er ontploffing plaats vindt bij het openen van een brandend gebouw.
Tabakgebruik is eveneens een niet te onderschatten bron van CO. Een roker die dagelijks een pakje sigaretten rookt kan een carboxyhemoglobine-gehalte (HbCO) hebben van 5 tot 6 %. Bij 2 tot 3 pakjes kan dit percentage 7 tot 9 % bereiken. Er is zelfs een geval bekend van een psychiatrische patiënt die, geïsoleerd in zijn kamer, 4 pakjes sigaretten per dag rookte en zo een HbCO bereikte van 25 %!
Het roken van een waterpijp of shisha kan een ernstige intoxicatie met koolstofmonoxide veroorzaken. Er werden gehaltes aan carboxyhemoglobine tussen 21 % en 32 % gemeten. De rook van een waterpijp bevat meer CO dan de rook van sigaretten en bovendien wordt er gemakkelijk een grotere hoeveelheid geïnhaleerd, omwille van de lagere temperatuur. Meestal wordt er aan een waterpijp ook intensiever gerookt. Eén sessie waterpijp van enkele uren zou in termen van CO overeenkomen met het roken van een 50-tal sigaretten.
Belangrijke productie van CO vindt plaats in petroleumraffinaderijen, bij de fabricatie van papier en koolzwart, in de metaalindustrie (ijzer en andere metalen) en in fabrieken die methanol, azijn, mierenzuur en metaalcarbonylen produceren. Niet te vergeten zijn ook de verbrandingsovens of de productie van verwarmingsgas. Bij ons komt verwarmingsgas uit natuurlijke gaslagen in Algerije en Nederland. Het bestaat hoofdzakelijk uit methaan en bevat geen koolstofmonoxide.
In magazijnen werden al intoxicaties beschreven door het gebruik van heftrucks op benzine of dieselmotor. Machines op benzinemotor zoals betonpolijstmachines of asfalteermachines kunnen ook een CO-intoxicatie veroorzaken, wanneer ze gebruikt worden in een onvoldoende verluchte ruimte bij voorbeeld in een gebouw onder constructie.
Houtpellets die opgeslagen worden in een gesloten ruimte kunnen, zonder verbranding, aanleiding geven tot de productie van CO. Dit gebeurt door de oxidatie van vetzuren die in het hout aanwezig zijn. Er zijn reeds verschillende dodelijke CO-intoxicaties beschreven, onder andere in het ruim van cargoschepen en in de opslagruimtes voor houtpellets, voor het voeden van verwarmingsketels.
Natuurlijke bronnen
CO ontstaat spontaan door oxidatie van methaan in de atmosfeer en fotodissociatie van koolstof. Andere natuurlijke koolstofbronnen zijn oceanen, bos- en prairiebranden, vulkanen, moerasgassen en onweer. Het ontkiemen van zaden en het groeien van plantjes door inwerking van micro-organismen alsook zeewieren zijn andere, minder belangrijke, bronnen van CO.
In fysiologische omstandigheden wordt CO door het organisme geproduceerd a rato van 10 ml/dag. Dit gebeurt door afbraak van hemoglobine (en andere hemoproteinen: myoglobines, cytochromen, catalasen, peroxydasen,...) onder inwerking van een enzyme, het oxygenase. Het heem van hemoglobine wordt afgebroken in CO en biliverdine (dat daarna omgezet wordt in bilirubine alvorens het uitgescheiden wordt door de lever). Zo kan er, zonder dat er sprake is van intoxicatie, een carboxyhemoglobine-gehalte in het bloed gevonden worden tot 4 %. In geval van hemolytische anemie kan deze waarde oplopen tot 6 %.
De inhalatie van producten op basis van methyleenchloride (dat zich o.a. in oude afbijtproducten bevindt) kan ook leiden tot een verhoging van het carboxyhemoglobine-gehalte. Methyleenchloride wordt in het menselijk lichaam gemetaboliseerd tot CO. Het gehalte in het bloed is recht evenredig met de blootstellingsduur en de concentratie van methyleenchloride in de lucht (zo zal 250 ppm methyleenchloride, ingeademd gedurende 8 uur, een HbCO geven van minstens 8 %).