Luchtverontreinigende stoffen

Koolstofdioxide (CO₂)

Wat is CO_2?

Koolstofdioxide (CO₂) is een kleurloos en reukloos gas dat van nature aanwezig is in onze atmosfeer. Het speelt een belangrijke rol in het leven op aarde: mensen en dieren stoten het uit bij het ademen, terwijl planten CO₂ gebruiken om te groeien door middel van fotosynthese. Het komt ook vrij wanneer fossiele brandstoffen – zoals olie, gas en steenkool – worden verbrand.
CO₂ is een van de belangrijkste broeikasgassen en houdt warmte vast in de atmosfeer. Zonder deze gassen zou de aarde te koud zijn om leven mogelijk te maken. Door menselijke activiteiten is de hoeveelheid CO₂ echter drastisch toegenomen, waardoor het natuurlijke evenwicht verstoord wordt en de aarde opwarmt en klimaatverandering optreedt.

Wat zijn de effecten van CO₂?

In de buitenlucht ligt het CO₂-gehalte meestal rond de 400 ppm, wat als normaal en onschadelijk wordt beschouwd voor mens en dier. In binnenruimtes – zoals huizen, scholen of kantoren — zijn de CO₂-concentraties het resultaat van een combinatie van CO₂ in de buitenlucht, de ademhaling binnenshuis en de ventilatie van het gebouw. Binnenshuis zijn CO₂-niveaus tussen 400-1000 ppm acceptabel. Wanneer de waarden dit bereik overschrijden, moeten aanvullende maatregelen worden genomen.

Matige tot hoge niveaus van koolstofdioxide kunnen hoofdpijn, verminderde concentratie en vermoeidheid veroorzaken, terwijl hogere concentraties zelfs slaperigheid, duizeligheid en braken kunnen veroorzaken. Bij extreem hoge concentraties kan bewustzijnsverlies optreden. Om hoge concentraties koolstofdioxide in een gebouw of ruimte te voorkomen of te verminderen, moet verse lucht aangevoerd worden.

CO₂-sensoren: niet-dispersieve infrarood (NDIR) en foto-akoestische spectroscopie (PAS)

Naarmate gebouwen energie-efficiënter en daardoor luchtdichter worden, komt er minder frisse lucht binnen. De CO₂-niveaus binnenshuis veranderen voortdurend, afhankelijk van de ventilatiesnelheid, het aantal mensen en de tijdsduur dat ze aanwezig zijn in een afgesloten ruimte. Daarom is ventilatie essentieel om het CO₂-gehalte binnenshuis laag te houden. Om een goede ventilatie te garanderen, is het aan te raden om CO₂-sensoren te installeren – die geven aan wanneer verse lucht moet worden aangevoerd – en om de filters van ventilatiesystemen binnen regelmatig te controleren en te vervangen.

Niet-dispersieve infrarood (NDIR)- en foto-akoestische spectroscopie (PAS)-sensoren zijn twee soorten CO₂-sensoren die werken op basis van het gasabsorptieprincipe. Verschillende gassen absorberen licht op specifieke golflengten. Het licht wordt afgestemd en uitgezonden op een bepaalde golflengte, de ontvanger meet de mate van absorptie en vervolgens kan de concentratie van het gas kan worden berekend. Om CO₂ te meten, wordt het licht afgestemd op een golflengte in de buurt van 4,26 μm, wat overeenkomt met de absorptie van CO₂.

Niet-dispersieve infrarood (NDIR)-sensoren gebruiken een infraroodlichtbron, meestal een LED, die licht in een kamer gevuld met omgevingslucht uitzendt naar een ontvanger die het inkomende lichtniveau meet. Het voordeel van NDIR-sensoren is hun lange levensduur, minimale interferentie van andere gassen, hun lage levenscycluskosten en de nauwkeurige en stabiele werking op lange termijn.

Een van de nadelen van NDIR-sensoren is hun grootte. Er is een bepaalde minimale afstand tussen de lichtbron en de ontvanger nodig om een bepaald nauwkeurigheidsniveau te bereiken. Dit beperkt het gebruik van de NDIR-sensor in bepaalde toepassingen.

Alle CO₂-kanaalsensoren en buitensensoren van Sentera zijn gebaseerd op dit principe.

Foto-akoestische spectroscopie (PAS)-sensoren gebruiken hetzelfde werkingsprincipe van absorptie bij bepaalde golflengten, maar in tegenstelling tot de NDIR-sensoren die het ontvangen licht van een uitzendende LED meten, meten PAS-sensoren de absorptie met een microfoon.

Terwijl het licht door het gas gaat, absorberen CO₂-moleculen specifieke golflengten, wat leidt tot een plaatselijk verwarmingseffect. De verwarmde CO₂-moleculen zetten vervolgens uit, waardoor drukfluctuaties in de omringende lucht ontstaan en een akoestische golf (geluid) wordt gegenereerd. Een microfoon vangt deze geluidsgolven op. De amplitude van het akoestische signaal is rechtstreeks gerelateerd aan de concentratie van CO₂ in het monster.

Voordelen van PAS-sensoren zijn hun hoge gevoeligheid, snelle reactietijd, breed dynamisch bereik en minimale interferentie van andere gassen. Een ander groot voordeel van PAS-sensoren is de mogelijkheid om een compact en draagbaar ontwerp te creëren.

PAS-sensoren zijn een krachtig hulpmiddel voor het monitoren van CO₂-niveaus in verschillende toepassingen. Ze zijn ideaal voor monitoring van de omgeving, beoordeling van de binnenluchtkwaliteit, beheer van serres en industriële toepassingen.

De CO₂-kamersensoren van Sentera maken allemaal gebruik van dit type sensortechnologie.

Al onze sensoren maken gebruik van het zelfkalibrerend algoritme voor automatische basislijncorrectie (automaitic baseline correction - ABC). Dit algoritme is ontworpen om te worden gebruikt in toepassingen waar de CO₂-concentratie ten minste één keer per week gedurende 15 minuten of langer daalt tot het buitenniveau van ongeveer 400 ppm. Deze situatie doet zich meestal voor wanneer de ruimte niet bezet is en dit lage niveau wordt dan beschouwd als frisse buitenlucht (de basislijn). Dankzij dit principe hoeft de sensor na installatie of in de loop van de tijd niet opnieuw gekalibreerd te worden.

Vluchtige organische stoffen (VOC's)

Wat zijn VOC's?

Vluchtige organische stoffen (VOC's) vormen een grote groep chemische stoffen die vaak voorkomen in alledaagse producten, zoals meubels, schoonmaakmiddelen, kantoorbenodigdheden en bouwmaterialen. Deze stoffen verdampen gemakkelijk bij kamertemperatuur, waardoor gassen in de lucht vrijkomen. De concentratie van VOC's is binnenshuis meestal 2 tot 5 keer hoger dan buiten.

Veelvoorkomende voorbeelden van VOC's zijn benzeen, tolueen, xyleen, formaldehyde, methyleenchloride en ethyleenglycol. Typische bronnen zijn verf en vernis, lijm, tapijten, schoonmaakproducten en ontsmettingsmiddelen, luchtverfrissers, roken, kopieerapparaten, bouwmaterialen zoals schuim, haarlak, parfums en brandend hout. VOC's worden ook uitgestoten door mensen en dieren via adem, zweet en rechtstreeks via de huid.

Wat zijn de effecten van VOC's?

VOC's kunnen schadelijk zijn voor zowel de gezondheid als het milieu. Het risico op gezondheidsproblemen hangt af van de specifieke chemische stof, de concentratie ervan en de duur van de blootstelling.

Omdat VOC's verschillende bronnen hebben, varieert de oorsprong ook afhankelijk van de kamer. Bijvoorbeeld:

• Keuken en badkamer: koken, schoonmaakproducten
• Woonkamer, slaapkamer en kantoor: bouwmaterialen, meubels, tapijten, schoonmaakproducten en aanwezigheid van mens (en dier)
• Garage en opslagruimte: uitlaatgassen, autovloeistoffen, verf en pesticiden

De gezondheidsrisico's van VOC's zijn ook afhankelijk van het niveau en de duur van blootstelling.

• Langdurige blootstelling aan lage niveaus van VOC's kan de gezondheidsrisico's verhogen, vooral voor mensen met astma of mensen die gevoelig zijn voor chemicaliën. Omdat de groep van VOC's uit veel verschillende verbindingen bestaat, heeft elke stof zijn eigen niveau van toxiciteit en gezondheidseffecten.
• Kortdurende blootstelling aan hoge niveaus kan hoofdpijn, irritatie van de ogen, neus en keel, allergische reacties, verminderde concentratie, duizeligheid en misselijkheid veroorzaken.
• Langdurige blootstelling aan hoge niveaus kan de lever, nieren en het centrale zenuwstelsel beschadigen; sommige VOC's (zoals benzeen en formaldehyde) zijn gekende kankerverwekkende stoffen.

VOC's dragen ook bij aan de vorming van ozon op grondniveau, wat leidt tot smog, en ze beschadigen ecosystemen door de luchtkwaliteit te verminderen en bij te dragen aan atmosferische vervuiling.

Om de gezondheid te beschermen, is beperken van blootstelling aan producten en materialen die VOC's bevatten het beste. En de beste manier om niveaus van VOC's te verminderen is ze simpelweg te vermijden. Tijdens activiteiten zoals verbouwing of renovatie is het echter vaak onmogelijk om VOC's te vermijden. Koop en bewaar in dat geval alleen de benodigde hoeveelheden verf, lijm en reinigingsmiddelen. Als opslag nodig is, bewaar chemicaliën dan op plaatsen waar mensen weinig tijd doorbrengen, zodat de blootstelling bij lekkages wordt geminimaliseerd.

VOC-sensoren: meting van de totale concentratie aan vluchtige organische stoffen (TVOC)

Verhoog de circulatie van frisse lucht door ramen en deuren te openen of ventilatoren te gebruiken om buitenlucht naar binnen te brengen. Houd de temperatuur en vochtigheid laag, aangezien VOC's bij hogere temperaturen en luchtvochtigheid meer kunnen verdampen.

Om zeker te zijn van een veilige binnenluchtkwaliteit, kan u een sensor gebruiken. De TVOC-sensoren van Sentera meten de totale concentratie vluchtige organische stoffen (TVOC), samen met temperatuur en relatieve vochtigheid, en hebben een hoge selectiviteit voor waterstof (H₂).

In binnenomgevingen hebben waterstofniveaus de neiging om te correleren met koolstofdioxide (CO₂)-niveaus, omdat de menselijke adem aanzienlijke hoeveelheden van zowel CO₂ (ongeveer 4%) als H₂ (ongeveer 10 ppm) bevat. Deze correlatie helpt om menselijke aanwezigheid te onderscheiden van andere verontreinigingen, waardoor ventilatiesystemen kunnen worden aangestuurd op basis van bezetting.
Onze sensoren waarschuwen u via LED, sms of e-mail wanneer de VOC-niveaus een alarmerend punt bereiken, wat aangeeft dat de ventilatie moet worden verhoogd om vervuilde lucht af te voeren. Typische toepassingen zijn onder meer fitnessruimtes, wachtruimtes, nachtclubs, restaurants en productiehallen waar verf en chemicaliën worden gebruikt.

Het regelen van de ventilatie op basis van TVOC-niveaus is vooral handig in omgevingen waar de binnenluchtkwaliteit continu moet worden geoptimaliseerd, zoals woonkamers, kantoorgebouwen en bepaalde industriële omgevingen.

Meer dan 3 miljoen sterfgevallen per jaar kunnen worden toegeschreven aan luchtvervuiling in huis.

Verontreinigende stoffen door verbranding

Wat zijn verontreinigende stoffen door verbranding?

Verbranding is een belangrijke bron van luchtvervuiling, zowel binnen als buiten, met name door de verbranding van fossiele brandstoffen en biomassa voor energie.

In binnenomgevingen ontstaat vervuiling door niet-geventileerde kookfornuizen en verwarmingskachels, boilers, tabaksrook en het verbranden van materialen zoals kolen, hout, mest, kaarsen, wierook en kerosine. Bij deze verbrandingsactiviteiten komen schadelijke verontreinigende stoffen vrij, zoals koolstofmonoxide (CO), stikstofdioxide (NO₂), zwaveldioxide (SO₂) en fijnstof (PM), die aanzienlijke gezondheidsrisico's met zich meebrengen, vooral bij slechte ventilatie.
Blootstelling aan deze verontreinigende stoffen in slecht geventileerde binnenruimtes brengt aanzienlijke gezondheidsrisico's met zich mee, waardoor een goede ventilatie en het gebruik van schonere brandstoffen essentieel zijn voor de luchtkwaliteit en gezondheid binnenshuis.

Koolstofmonoxide (CO)

Koolstofmonoxide (CO) is een kleurloos, reukloos en smaakloos gas dat wordt gevormd door de onvolledige verbranding van koolstofhoudende brandstoffen, zoals hout of kolen, of via slecht onderhouden verwarmingssystemen.
CO kan het gebouw ook binnenkomen vanuit aangebouwde garages waar auto's draaien of vanuit externe bronnen, zoals nabijgelegen snelwegen of industriële faciliteiten. Het kan zich binnenshuis ophopen en een risico vormen voor de bewoners.

CO is een zeer giftig gas omdat het zich bindt aan hemoglobine in het bloed en het transport van zuurstof belemmert. Symptomen van CO-vergiftiging zijn hoofdpijn, duizeligheid, zwakte, misselijkheid en verwardheid, die kunnen leiden tot bewusteloosheid of de dood.

Stikstofdioxide (NO₂)

Stikstofdioxide (NO₂) is een roodbruin gas dat ontstaat bij verbranding op hoge temperaturen, waarbij stikstof (uit de lucht) reageert met zuurstof om stikstofoxiden (NO en NO₂) te vormen. Belangrijke bronnen van NO₂ zijn onder meer gasfornuizen, kerosine- en waterverwarmers, energiecentrales, uitlaatgassen van auto's, vrachtwagens en bussen; scheepvaart en de industriële verbranding van fossiele brandstoffen. Blootstelling aan hoge niveaus van NO₂ kan irritatie van de longen en luchtwegen veroorzaken, waardoor het risico op luchtweginfecties toeneemt en astma verergert.

Zwaveldioxide (SO₂)

Zwaveldioxide (SO₂) is een scherp ruikend, verstikkend gas dat ontstaat door de verbranding van zwavelhoudende brandstoffen, zoals steenkool, diesel en aardolie, en door industriële processen zoals het smelten van metalen.

SO₂ is een belangrijk gezondheidsprobleem en veroorzaakt diverse schadelijke effecten op de longen, waaronder piepende ademhaling, kortademigheid en een benauwd gevoel op de borst.

Fijnstof (PM_2,5 en PM₁₀)

Fijnstof (PM) verwijst naar een complex mengsel van kleine vaste deeltjes en vloeistofdruppeltjes die in de lucht zweven. Deze deeltjes variëren in grootte, vorm en chemische samenstelling en worden voornamelijk geclassificeerd op basis van hun diameter.

De twee groottes die het meest gemonitord worden zijn PM₁₀ (deeltjes met een diameter van 10 μm of minder) en PM_2,5 (deeltjes met een diameter van 2,5 μm of minder). Door hun kleine formaat kunnen PM₁₀ en vooral PM_2,5 diep in de longen worden ingeademd. PM_2,5-deeltjes zijn bijzonder gevaarlijk omdat ze de longblaasjes kunnen binnendringen en zelfs in de bloedbaan kunnen terechtkomen, waardoor het risico op ernstige gezondheidsproblemen zoals luchtwegaandoeningen, hart- en vaatziekten en vroegtijdig overlijden toeneemt.

Bronnen van fijnstof binnenshuis zijn onder meer verbrandingsactiviteiten zoals het roken van tabak, koken op gas- of houtkachels, het branden van kaarsen en emissies van verwarmingstoestellen. Daarnaast kunnen buitenluchtdeeltjes van verkeer en andere bronnen naar binnen dringen, wat bijdraagt aan de fijnstofniveaus binnen.

Onderzoek toont aan dat PM bijdraagt aan meer dan 90% van de gezondheidseffecten die verband houden met luchtvervuiling binnenshuis! Het beheersen van de blootstelling aan PM binnenshuis is daarom cruciaal. Strategieën zijn onder meer het afvoeren van verbrandingsapparaten op brandstof naar buiten, het gebruik van afzuigventilatoren tijdens het koken, en het vermijden van niet-geventileerde fornuizen, open haarden of verwarmingstoestellen binnenshuis. Een goede ventilatie en het gebruik van schonere energiebronnen kunnen de PM-concentraties binnenshuis aanzienlijk verminderen.

Rook

Passief roken of omgevingsrook is een mengsel van rook die wordt uitgeademd door rokers en de rook die vrijkomt bij het verbranden van tabaksproducten zoals sigaretten, sigaren en pijpen.

Passief roken is gekend als kankerverwekkend en brengt ernstige gezondheidsrisico's met zich mee zonder veilig blootstellingsniveau.
Het kan zich binnen ophopen – vooral in huizen en auto's – wat leidt tot tal van gezondheidsproblemen bij zowel volwassenen als kinderen, waaronder hart- en vaatziekten, longkanker, wiegendood en frequente, ernstige astma-aanvallen. De enige doeltreffende manier om passief roken binnenshuis te elimineren, is door roken volledig te verbieden, aangezien ventilatie- en filtratiemethoden deze verontreinigende stof wel kunnen verminderen, maar niet verwijderen.

Houtrook is een andere belangrijke luchtverontreinigende stof binnenshuis, die ontstaat door het verbranden van hout in woonomgevingen zoals houtkachels, open haarden en vuurkorven buiten. Houtrook bevat schadelijke verontreinigende stoffen, waaronder PM, CO en VOC's, die allemaal een negatieve invloed kunnen hebben op de luchtkwaliteit binnenshuis. Blootstelling aan deze verontreinigende stoffen is bijzonder gevaarlijk voor kwetsbare groepen zoals kinderen, oudere volwassenen en personen met hart- of longaandoeningen.

Biologische verontreinigende stoffen

Wat zijn biologische verontreinigende stoffen?

Biologische verontreinigende stoffen zijn levende organismen of hun bijproducten, waaronder bacteriën, virussen, schimmels, meeldauw, huisstofmijt, huisdierschilfers en pollen, die een negatieve invloed kunnen hebben op de gezondheid van mensen. Deze verontreinigingen kunnen verschillende gezondheidsproblemen veroorzaken, variërend van allergische reacties, astma, infectieziekten en ernstigere toxische reacties.
Biologische verontreinigende stoffen worden vaak aangetroffen in vochtige ruimtes zoals badkamers, keukens en kelders, maar ook in slecht geventileerde ruimtes zoals zolders en kruipruimtes, en kunnen worden geïntroduceerd via huisdieren, planten, tapijten en buitenlucht. Goed schoonmaken en het onderhoud van verwarmings- en airconditioningapparatuur zijn erg belangrijk. Voldoende ventilatie en een goede luchtverdeling helpen ook. De sleutel tot schimmelbestrijding is het beheersen van vocht. Pas geïntegreerde plaagbestrijding toe om allergenen van insecten en dieren onder controle te houden.

Bacteriën

Bacteriën zijn een diverse groep van eencellige organismen. Sommige zijn volkomen onschadelijk, terwijl andere ernstige ziekten kunnen veroorzaken, zoals longontstekingen, urineweginfecties en voedselinfecties. Bacteriën leven op mensen, dieren, in de bodem en zelfs op plantenresten. De meeste vormen geen bedreiging, maar ziekteverwekkende bacteriën in de lucht vormen een risico, vooral voor mensen met een verzwakt immuunsysteem. De impact hangt echter volledig af van het type bacterie.

Virussen

Virussen zijn microscopisch kleine organismen die zich alleen kunnen voortplanten door een gastheercel te infecteren. Ze kunnen een breed scala aan ziekten veroorzaken, van verkoudheid tot ernstigere aandoeningen. Virussen worden voornamelijk van persoon tot persoon verspreid, maar kunnen ook overleven op oppervlakken en in de lucht terechtkomen (bijv. verkoudheid en griep). Wanneer een besmette persoon hoest of niest, komen er kleine druppeltjes met het virus vrij. In afgesloten ruimtes kunnen deze druppeltjes in de lucht blijven hangen, waardoor het risico op overdracht toeneemt.

Schimmel en meeldauw

Schimmels zijn organismen die zichtbare kolonies vormen op vochtige oppervlakken. Schimmels en meeldauw geven sporen af in de lucht die allergieën en irritatie van de luchtwegen veroorzaken. Sommige toxineproducerende soorten kunnen bijdragen aan ernstige gezondheidsproblemen, waaronder kanker. Schimmels komen vooral voor op vochtige materialen, als gevolg van lekken, waterschade of hoge luchtvochtigheid, en in vochtgevoelige delen van het huis, zoals keukens en badkamers.

Huisstofmijt

Huisstofmijten zijn microscopisch kleine spinachtigen die vaak worden aangetroffen in stoffen van bijv. beddengoed, tapijten en meubels. Hoewel de mijten zelf niet schadelijk zijn, bevatten hun uitwerpselen en ontbindende lichamen krachtige allergenen die astma-aanvallen en allergische reacties kunnen veroorzaken.

Huisdierschilfers

Huisdierschilfers bestaan uit kleine huidschilfers die dieren van nature afwerpen. Het bevat eiwitten die fungeren als krachtige allergenen.
Huidschilfers van huisdieren zijn licht van gewicht en komen gemakkelijk in de lucht terecht, waar ze zich door het hele huis verspreiden. Ze veroorzaken reacties zoals niezen en verstopping, en verergeren ook astma. Ze blijven voor langere tijd hangen, zelfs nadat de hond, kat, vogel of andere harige of gevederde huisdieren het huis reeds hebben verlaten.

Pollen

Pollen zijn microscopisch kleine korrels die door bomen, grassen en onkruid worden vrijgegeven tijdens het bloeiseizoen voor voortplanting en vormen een belangrijke seizoensgebonden allergiebron. Pollen komen huizen binnen via open ramen en deuren. Pollen veroorzaken bij veel mensen hooikoortssymptomen zoals loopneus, niezen, jeukende ogen, wat een aanzienlijke impact heeft op mensen met allergieën. Zelfs kleine hoeveelheden verergeren allergiesymptomen bij gevoelige personen.

Praktische strategieën om de blootstelling te verminderen

Het verminderen van de blootstelling aan biologische luchtverontreinigende stoffen in huis omvat een combinatie van strategieën gericht op het beheersen van de luchtvochtigheid, het verbeteren van de ventilatie en het handhaven van netheid.
Houd de relatieve luchtvochtigheid binnenshuis tussen 30–50%. Dit is cruciaal om de groei van schimmels, meeldauw en de aanwezigheid van huisstofmijt, die gedijen in omgevingen met een hoge luchtvochtigheid, tot een minimum te beperken. Gebruik afzuigventilatoren in badkamers en keukens, repareer lekken en zorg ervoor dat apparaten die in contact komen met water goed worden onderhouden om vochtophoping te voorkomen. Ventileer zolders en kruipruimtes.
Het vermijden van ophoping van stof is essentieel, vooral voor personen die allergisch zijn voor huisdierschilfers en mijten. Was beddengoed regelmatig in heet water en stofzuig vaak om de aanwezigheid van allergenen te verminderen. Algemeen onderhoud van verwarmings- en airconditioningapparatuur, samen met het schoonhouden van het huis, is belangrijk.