Как мръсният въздух на открито променя качеството на въздуха в затворени помещения

Експерти от университета в Юта провеждат дългосрочно проучване, публикувано в списание „Science of the Total Environment“, което сочи, че количеството фини прахови частици отвън, което навлиза в затворените пространства, зависи от вида на замърсяването.

Според Даниел Мендоса, асистент в катедрата по атмосферни науки и гост лектор в катедрата по градско планиране, горските пожари, фойерверките и инверсиите през зимата повлияват в различна степен замърсяването на въздуха в закрити помещения. Той твърди, че изследването е уникално по рода си, тъй като съчетава дългосрочно проследяване качеството на въздуха на закрито с паралелни замервания на открито с помощта на специални измервателни прибори.

Всъщност почти всеки от нас е чувал за инверсии през зимата, както и за негативните последици от горските пожари. Но дали сме запознати с ефекта, който те имат върху въздуха, който дишаме, докато сме в затворено помещение?

Подготовка и оборудване

Мендоса е асистент към катедрата по белодробни болести в медицинското училище в Юта, както и учен в института "NEXUS.“ Заедно със свои колеги той инсталира система за мониторинг на въздуха в сградата на държавната лаборатория в Тейлърсвил, Юта.

Специалистите монтират сензори за измерване концентрацията на фини прахови частици във въздуха на три различни места – един на покрива, за да се проследи качеството на въздуха на открито, втори в помещението за пречистване на въздуха, за да се запишат параметрите на въздушната струя, и трети – в офиса. Характерно за сградата е, че е оборудвана със система за филтрация на въздух, постъпващ само отвън. В повечето такива постройки обикновено се разчита на системи за пречистване, които използват рециркулиращ въздух.

Сензорите работят от април 2018 г. до май 2019 г., или повече от една година. В района на Солт Лейк, където се провежда експериментът, се организират фойерверки на Деня на независимостта и на 24 юли. В западната му част често избухват горски пожари, пушекът от които се задържа и наслоява в низината, а студеният въздух при зимните инверсии не позволява на вредните емисии да се разсеят във височина и ги задържа долу в ниската част.

Екипът решава да настрои сензорите да работят през цялото време, именно за да проследят ефекта от всяко от тези събития върху качеството на въздуха. На 17 август 2018 г. се организира частно парти с фойерверки на близо 8 км разстояние от лабораторията, което предоставя още една възможност за замерване.

Инверсии през зимата

По време на инверсия през месец декември кодът за качество на въздуха на открито преминава от оранжево до червено, а този за въздуха в затворени помещения остава жълт, докато явлението не отшумява. Нивото на замърсяване на закрито се задържа на 30% от отчетеното навън.

Според Мендоса случващото се е напълно закономерно. По време на инверсии само близо 20% от мръсния въздух представлява така нареченото първично замърсяване, тоест количество фини прахови частици от изгорели газове. Вторичното настъпва, когато газовете преминат през химични реакции при определени метеорологични условия и започнат да се свързват помежду си, образувайки твърди частици. С навлизането на въздуха в закрито помещение се променят и самите метеорологични условия, което от своя страна изменя и химичната среда, като накрая частиците отново се разпадат.

Eкспертът смята, че това е причината, поради която ние не забелязваме замърсителите, когато сме на закрито.

Горски пожари

В края на август 2018 г. в Калифорния са регистрирани три активни горски пожара, а замърсяването на въздуха в затворени пространства достига 78% от измереното ниво на открито.

Учените поясняват: „За близо 48 часа замърсеността на въздуха достигна нива, опасни за здравето на хронично болни граждани и почти доближи нивата, които крият риск дори и за здравите.“

Тук е мястото да се отбележи, че без съществуващата система за филтрация на въздуха в сградата, качеството му би било още по-лошо.

Според Мендоса причината за по-голямата инфилтрация на фини прахови частици се крие в това, че частиците в пушека са стабилни и не се разпадат при промяна в температурата или влажността.

Частиците, отделяни при горски пожар, пропътуват цялото разстояние от началото на пречистващата въздушна система до офиса, защото няма специален филтър, който да ги задържи. Освен това, те са много по-малки, което ги прави и по-опасни за човешкото здраве.

Фойерверки

В щата Юта се провеждат две големи събития, съпроводени с фойерверки – Денят на независимостта и 24 юли. По случайност учените успяват да направят измервания и по време на друго частно организирано събитие, само няколко седмици преди избухването на един от горските пожари. Така те имат възможността да сравнят ефекта от по-кратките и по-внушителните фойерверки върху качеството на въздуха в затворени помещения.

Пушекът от тях предизвиква средно по степен замърсяване в сравнение с тези при зимна инверсия и горски пожар. Той съдържа както първични прахови частици, така и газове, които могат да се свържат и да образуват вторични частици. Газовете се използват за получаване на различните цветове при фойерверките.

На 4 юли 2018 г. продължителното светлинно шоу в региона води до силно влошаване качеството на въздуха. Кодът остава червен в продължение на около 3 часа, а в определени моменти дори лилав, което е предупреждение за „много висок риск за здравето.“ Измерената степен на замърсяване на въздуха на закрито е 30% от това навън, като едва на следващата сутрин параметрите влизат в норма.

Частното парти с фойерверки на 17 август продължава само 30 минути и мащабът му е далеч по-малък от този на събитията, организирани от самия щат. Въпреки това кодът отново се оцветява в оранжево, макар и само за броени минути.

Мендоса споделя: „Забелязахме, че дори кратко светлинно шоу може да даде отражение върху качеството на въздуха вътре в помещението. За хората с респираторни проблеми мръсният въздух в резултат на горски пожар или зимна инверсия е добре известен риск, но едва ли някога са предполагали, че фойерверките също вредят на здравето им.

Използваната от експертите сграда за провеждане на експеримента е контролирана до известна степен, благодарение на пречистващата система. Екипът от университета в Юта решава да насочи вниманието си към частните домове, където си взаимодействат много повече фактори – почистване с прахосмукачка, готвене и други. Според учените сега е най-подходящото време да се преосмислят мерките за подобряване качеството на въздуха на закрито, след като много от нас прекарват времето си у дома.

Сара Бол, помощник-директор в направление „Изграждане и управление на съоръжения“ в щата Юта, счита, че възможностите за намаляване на фините прахови частици както в големи сгради, така и в домовете ни, са наистина неизчерпаеми. Нужно е само обществото да се запознае с тях.