Zanieczyszczenia powietrza

Dwutlenek węgla (CO₂)

Co to jest CO₂?

Dwutlenek węgla lub CO₂ jest gazem cieplarnianym, który jest naturalny i nieszkodliwy w małych ilościach. Odgrywa ważną rolę w życiu na Ziemi: ludzie i zwierzęta wdychają go podczas oddychania, podczas gdy rośliny wykorzystują CO₂ do wzrostu w procesie fotosyntezy. Dwutlenek węgla jest również uwalniany podczas spalania paliw kopalnych, takich jak ropa naftowa, gaz ziemny i węgiel.
CO₂ jest jednym z głównych gazów cieplarnianych, zatrzymującym ciepło w atmosferze. Bez tych gazów Ziemia byłaby zbyt zimna, aby mogło istnieć życie. Jednak działalność człowieka dramatycznie zwiększyła ilość CO₂, zaburzając równowagę naturalną i prowadząc do globalnego ocieplenia i zmian klimatycznych.

Jakie są skutki obecności CO₂?

W powietrzu zewnętrznym poziom CO₂ wynosi zwykle około 400 ppm (części na milion), co jest uważane za normalne i nieszkodliwe dla ludzi i zwierząt. W przestrzeniach zamkniętych — takich jak domy, szkoły czy biura — stężenie CO₂ jest wynikiem połączenia stężenia CO₂ na zewnątrz, oddychania wewnątrz budynku oraz wentylacji budynku. Poziomy CO₂ w pomieszczeniach między 400 a 1000 ppm są akceptowalne. Gdy wartości przekraczają ten zakres, należy podjąć dodatkowe środki.

Umiarkowany do wysokiego poziom dwutlenku węgla może powodować bóle głowy, zmniejszoną koncentrację i zmęczenie, podczas gdy wyższe stężenia mogą nawet powodować nudności, zawroty głowy i wymioty. Utrata przytomności może wystąpić przy bardzo wysokich stężeniach. Aby zapobiec wysokim stężeniom dwutlenku węgla w budynku lub pomieszczeniu, należy dostarczać do niego świeże powietrze.

Czujniki CO₂: niedyspersyjne czujniki podczerwieni (NDIR) i spektroskopii fotoakustycznej (PAS)

W miarę jak budynki stają się bardziej energooszczędne, a tym samym bardziej szczelne, do wnętrza dostaje się mniej świeżego powietrza. Dodatkowo, poziom CO₂ wewnątrz pomieszczeń stale się zmienia w zależności od intensywności wentylacji, liczby osób oraz czasu ich przebywania w zamkniętej przestrzeni. Dlatego wentylacja jest niezbędna, aby utrzymać niski poziom CO₂ w pomieszczeniach. Aby zapewnić odpowiednią wentylację, zaleca się zainstalowanie czujników CO₂ — które wskazują, kiedy należy dostarczyć świeże powietrze - oraz regularne sprawdzanie i wymianę filtrów w systemach wentylatorów wewnętrznych.

Czujniki CO₂ typu NDIR (niedyspersyjna podczerwień) oraz PAS (spektroskopia fotoakustyczna) to dwa rodzaje czujników CO₂ oparte na zasadzie absorpcji gazu. Różne gazy pochłaniają światło o określonych długościach fal. Światło jest dostrajane i emitowane na określonej długości fali, odbiornik mierzy szybkość absorpcji - a następnie - można obliczyć stężenie gazu. Aby zmierzyć CO₂, światło jest dostrojone do długości fali bliskiej 4,26 μm, co odpowiada absorpcji CO₂.

Czujniki niedyspersyjne w podczerwieni (NDIR) wykorzystują emiter światła podczerwonego, zazwyczaj diodę LED, która wysyła światło do komory wypełnionej powietrzem, a odbiornik mierzy poziom docierającego światła. Zaletą przetworników NDIR – czyli niedyspersyjnych czujników podczerwieni jest ich długa żywotność, minimalna interferencja innych gazów, niski koszt cyklu życia oraz precyzyjna i stabilna wieloletnia praca.

Jedną z wad czujników NDIR jest ich rozmiar. Aby osiągnąć określony poziom dokładności, potrzebna jest pewna minimalna odległość między emiterem światła a odbiornikiem. Ogranicza to użycie czujnika NDIR w niektórych zastosowaniach.

Wszystkie czujniki Sentera CO₂ są oparte na tej zasadzie i wykorzystują algorytm autokalibracji ABC.

Czujniki spektroskopii fotoakustycznej (PAS) wykorzystują tę samą zasadę działania opartą na długościach fal absorpcji, ale w przeciwieństwie do czujników NDIR, które mierzą światło docierające od emitującej diody LED, czujniki PAS mierzą absorpcję za pomocą mikrofonu.

Gdy światło przechodzi przez gaz, cząsteczki CO₂ absorbują określone długości fal, co powoduje lokalny efekt nagrzewania. Podgrzane cząsteczki CO₂ następnie rozszerzają się, powodując wahania ciśnienia w otaczającym powietrzu i generując falę akustyczną (dźwięk). Mikrofon wychwytuje te fale dźwiękowe. Amplituda sygnału akustycznego jest bezpośrednio związana ze stężeniem CO₂ w próbce.

Zaletami czujników PAS są ich wysoka czułość, szybki czas reakcji, szeroki zakres dynamiki oraz minimalna ingerencja innych gazów. Kolejną istotną zaletą czujników PAS jest możliwość stworzenia kompaktowej i przenośnej konstrukcji.

Czujniki PAS stanowią potężne narzędzie do monitorowania poziomu CO₂ w różnych zastosowaniach. Idealnie nadają się do monitorowania środowiska, oceny jakości powietrza w pomieszczeniach, zarządzania szklarniami i zastosowań przemysłowych.

Wszystkie czujniki CO₂ do pomieszczeń firmy Sentera wykorzystują tego typu technologię pomiarową.

Wszystkie nasze czujniki wykorzystują algorytm autokalibracji Automatic Baseline Correction (ABC). Algorytm ten przeznaczony jest do stosowania w zastosowaniach, w których stężenie CO₂ spadnie do zewnętrznych warunków otoczenia (400 ppm) co najmniej raz w tygodniu, zazwyczaj w okresach niezamieszkania. Taka sytuacja ma zwykle miejsce, gdy pomieszczenie jest niezamieszkałe, a ten niski poziom jest uważany za świeże powietrze zewnętrzne (linia bazowa). Dzięki tej zasadzie nie trzeba przeprowadzać ponownej kalibracji czujnika po jego instalacji ani w trakcie eksploatacji.

Lotne związki organiczne (LZO)

Czym są VOC (lotne związki organiczne)?

Lotne związki organiczne (VOC) to duża grupa chemikaliów powszechnie występujących w wielu codziennych produktach, takich jak meble domowe, środki czystości, artykuły biurowe i materiały budowlane. Substancje te łatwo parują w temperaturze pokojowej, uwalniając gazy do powietrza. Stężenie VOC jest zazwyczaj 2–5 razy wyższe wewnątrz pomieszczeń niż na zewnątrz.

Do typowych przykładów lotnych związków organicznych (LZO) należą benzen, toluen, ksylen, formaldehyd, chlorek metylenu i glikol etylenowy. Typowe źródła to farby i lakiery, dywany, kleje, środki czystości i dezynfekujące, odświeżacze powietrza, dym papierosowy, kopiarki, materiały budowlane takie jak pianka, lakiery do włosów, perfumy oraz palone drewno. LZO są również emitowane przez ludzi i zwierzęta poprzez oddech, pot oraz bezpośrednio ze skóry.

Jakie są skutki działania LZO?

Lotne związki organiczne wpływają zarówno na zdrowie ludzi, jak i na środowisko. Ryzyko problemów zdrowotnych związanych z wdychaniem jakiejkolwiek substancji chemicznej zależy od dokładnego związku chemicznego, stężenia i czasu trwania ekspozycji.

Ponieważ LZO pochodzą z różnych źródeł, ich pochodzenie różni się w zależności od pomieszczenia. Na przykład:

• Kuchnia i łazienka: produkty do gotowania i sprzątania
• Salon, sypialnia i biuro: materiały budowlane, meble, dywany, środki czystości oraz obecność ludzi (i zwierząt)
• Garaż i pomieszczenie gospodarcze: spaliny, płyny samochodowe, farby i pestycydy

Ryzyko zdrowotne związane z lotnymi związkami organicznymi (VOC) zależy również od poziomu i czasu narażenia.

• Długotrwałe narażenie na niskie poziomy LZO może zwiększać ryzyko dla zdrowia, szczególnie dla osób z astmą lub osób wrażliwych na chemikalia. Ponieważ LZO zawierają wiele różnych związków, każdy z nich ma swój własny poziom toksyczności i skutków zdrowotnych.
• Krótkotrwałe narażenie na wysokie poziomy może powodować bóle głowy, podrażnienie oczu, nosa i gardła, reakcje alergiczne, zmniejszoną koncentrację, zawroty głowy i nudności.
• Długotrwałe narażenie na wysokie poziomy może uszkodzić wątrobę, nerki i ośrodkowy układ nerwowy; niektóre LZO (takie jak benzen i formaldehyd) są znanymi substancjami rakotwórczymi.

Lotne związki organiczne (VOC) przyczyniają się również do powstawania ozonu przy powierzchni ziemi, co prowadzi do smogu, a także szkodzą ekosystemom poprzez pogarszanie jakości powietrza i zwiększanie zanieczyszczenia atmosfery.

Aby chronić zdrowie, najlepiej ograniczyć kontakt z produktami i materiałami zawierającymi lotne związki organiczne (VOC). Najlepszym sposobem na obniżenie poziomu LZO jest przede wszystkim unikanie ich. Jednak podczas takich prac jak remont czy modernizacja unikanie lotnych związków organicznych (VOC) jest często niemożliwe. W takich przypadkach należy kupować i przechowywać tylko niezbędne ilości farb, detergentów i klejów. Jeżeli konieczne jest przechowywanie, trzymaj chemikalia w miejscach, w których ludzie nie spędzają dużo czasu, aby zminimalizować narażenie w razie wycieków.

Czujniki VOC: pomiar całkowitego stężenia lotnych związków organicznych (TVOC)

Zwiększ cyrkulację świeżego powietrza, otwierając okna i drzwi lub używając wentylatorów do wprowadzania powietrza z zewnątrz. Utrzymuj niski poziom temperatury i wilgotności, ponieważ lotne związki organiczne mają tendencję do większego wydzielania gazów w wyższych temperaturach i wilgotności.

Aby zapewnić bezpieczną jakość powietrza w pomieszczeniach, możesz użyć czujnika. Czujniki Sentera TVOC mierzą, oprócz temperatury i wilgotności względnej, całkowitą ilość LZO w powietrzu z wysoką selektywnością wodoru (H₂).

W środowiskach wewnętrznych poziomy wodoru mają tendencję do korelacji z poziomami dwutlenku węgla (CO₂), ponieważ ludzki oddech zawiera znaczne ilości zarówno CO₂ (około 4%), jak i H₂ (około 10 ppm). Ta korelacja pomaga odróżnić obecność człowieka od innych zanieczyszczeń, umożliwiając sterowanie systemami wentylacyjnymi w oparciu o zajętość pomieszczenia.
Nasze czujniki ostrzegają za pomocą diod LED, SMS-ów lub e-maili, gdy poziom LZO osiągnie alarmowy punkt, wskazując, że należy zwiększyć wentylację w celu usunięcia zanieczyszczonego powietrza. Typowe zastosowania obejmują sale fitness, poczekalnie, kluby nocne, restauracje oraz hale produkcyjne, w których używa się farb i chemikaliów.

Sterowanie wentylacją w zależności od poziomu TVOC jest szczególnie przydatne w środowiskach, w których jakość powietrza w pomieszczeniach musi być stale optymalizowana, takich jak salony, budynki biurowe i niektóre obiekty przemysłowe.

Ponad 3 miliony zgonów rocznie można przypisać zanieczyszczeniu powietrza w gospodarstwach domowych

Zanieczyszczenia spalinowe

Czym są zanieczyszczenia spalinowe?

Spalanie jest głównym źródłem zanieczyszczenia powietrza, zarówno w pomieszczeniach, jak i na zewnątrz, w szczególności poprzez spalanie paliw kopalnych i biomasy w celu uzyskania energii.

W środowiskach wewnętrznych zanieczyszczenie powstaje w wyniku korzystania z kuchenek i pieców bez wentylacji, kotłów, dymu tytoniowego oraz spalania materiałów takich jak węgiel, drewno, nawóz, świece, kadzidło i nafta. Te czynności uwalniają szkodliwe zanieczyszczenia powstające w wyniku spalania — takie jak tlenek węgla (CO), dwutlenek azotu (NO₂), dwutlenek siarki (SO₂) oraz pyły zawieszone (PM) — które stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia, zwłaszcza przy słabej wentylacji.
Narażenie na te zanieczyszczenia w słabo wentylowanych pomieszczeniach stanowi poważne zagrożenie dla zdrowia, dlatego właściwa wentylacja i stosowanie czystszych paliw są kluczowe dla jakości powietrza w pomieszczeniach i zdrowia.

Tlenek węgla (CO)

Tlenek węgla (CO) to bezbarwny, bezwonny i bezsmakowy gaz powstający w wyniku niepełnego spalania paliw zawierających węgiel, takich jak drewno czy węgiel, lub w wyniku źle utrzymanych systemów grzewczych.
CO może również przedostawać się do budynku z przylegających garaży, w których pracują samochody, lub ze źródeł zewnętrznych, takich jak pobliskie autostrady czy zakłady przemysłowe. Może gromadzić się w pomieszczeniach, stanowiąc zagrożenie dla mieszkańców.

CO jest wysoce toksycznym gazem, ponieważ wiąże się z hemoglobiną we krwi i uniemożliwia transport tlenu. Objawy zatrucia tlenkiem węgla obejmują ból głowy, zawroty głowy, osłabienie, nudności i dezorientację, które mogą prowadzić do utraty przytomności lub śmierci.

Dwutlenek azotu (NO₂)

Dwutlenek azotu (NO₂) jest czerwonawo-brązowym gazem, który powstaje w wyniku spalania w wysokiej temperaturze, w którym azot (z powietrza) reaguje z tlenem, tworząc tlenki azotu (NO i NO₂). Głównymi źródłami NO₂ są kuchenki gazowe, nafta i podgrzewacze wody, elektrownie, spaliny z samochodów, ciężarówek i autobusów, żegluga i przemysłowe spalanie paliw kopalnych. Narażenie na wysokie poziomy NO₂ może powodować podrażnienie płuc i dróg oddechowych, zwiększając ryzyko infekcji dróg oddechowych i zaostrzając astmę.

Dwutlenek siarki (SO2)

Dwutlenek siarki (SO₂) jest ostrym, duszącym gazem, który powstaje w wyniku spalania paliw zawierających siarkę, takich jak węgiel, olej napędowy i ropa naftowa, oraz procesów przemysłowych, takich jak topienie metali.

SO₂ jest poważnym problemem zdrowotnym, powodującym szereg szkodliwych skutków dla płuc, w tym świszczący oddech, duszność i ucisk w klatce piersiowej.

Pył zawieszony (PM_2,5 i PM₁₀)

Cząstki stałe (PM) odnoszą się do złożonej mieszaniny drobnych cząstek stałych i kropelek cieczy zawieszonych w powietrzu. Cząstki te różnią się wielkością, kształtem i składem chemicznym i są klasyfikowane głównie ze względu na ich średnicę.

Dwa najczęściej monitorowane rozmiary to PM₁₀ (cząstki o średnicy 10 µm lub mniejszej) oraz PM_2.5 (cząstki o średnicy 2,5 µm lub mniejszej). Ze względu na niewielkie rozmiary, PM₁₀, a szczególnie PM_2.5, mogą być wdychane głęboko do płuc. Cząstki PM_2.5 są szczególnie niebezpieczne, ponieważ mogą przenikać do pęcherzyków płucnych, a nawet dostać się do krwiobiegu, zwiększając ryzyko poważnych problemów zdrowotnych, takich jak choroby układu oddechowego, choroby sercowo-naczyniowe oraz przedwczesna śmierć.

Wewnętrzne źródła PM obejmują czynności spalania, takie jak palenie tytoniu, gotowanie w piecach gazowych lub opalanych drewnem, palenie świec oraz emisje z urządzeń grzewczych. Ponadto cząsteczki z zewnątrz pochodzące z ruchu ulicznego i innych źródeł mogą przenikać do pomieszczeń, przyczyniając się do wzrostu poziomu cząstek stałych w pomieszczeniach.

Badania pokazują, że pył zawieszony przyczynia się do ponad 90 % skutków zdrowotnych związanych z zanieczyszczeniem powietrza w pomieszczeniach! Kontrolowanie narażenia na cząstki stałe w pomieszczeniach ma zatem kluczowe znaczenie. Strategie obejmują odprowadzanie spalin z urządzeń spalających paliwo na zewnątrz, korzystanie z wentylatorów wyciągowych podczas gotowania oraz unikanie używania nieodprowadzających spalin pieców, kominków czy ogrzewaczy wewnątrz pomieszczeń. Właściwa wentylacja i stosowanie czystszych źródeł energii może znacznie zmniejszyć stężenie cząstek stałych w pomieszczeniach.

Dym

Bierne palenie lub środowiskowy dym tytoniowy to mieszanina dymu wydychanego przez palaczy i dymu uwalnianego podczas spalania wyrobów tytoniowych, takich jak papierosy, cygara i fajki.

Dym tytoniowy bierny jest znanym czynnikiem rakotwórczym i stanowi poważne zagrożenie dla zdrowia — nie istnieje bezpieczny poziom narażenia.
Może gromadzić się w pomieszczeniach — szczególnie w domach i samochodach — powodując liczne problemy zdrowotne zarówno u dorosłych, jak i u dzieci, w tym choroby sercowo-naczyniowe, raka płuc, zespół nagłej śmierci niemowląt (SIDS) oraz częste, ciężkie napady astmy. Jedynym skutecznym sposobem na wyeliminowanie biernego palenia w pomieszczeniach jest całkowity zakaz palenia, ponieważ metody wentylacji i filtracji mogą zmniejszyć, ale nie usunąć tego zanieczyszczenia.

Dym drzewny jest kolejnym znaczącym zanieczyszczeniem powietrza w pomieszczeniach, wytwarzanym przez spalanie drewna w pomieszczeniach mieszkalnych, takich jak piece na drewno, kominki i paleniska na zewnątrz. Dym drzewny zawiera szkodliwe zanieczyszczenia, w tym drobne cząstki stałe, tlenek węgla i lotne związki organiczne, z których wszystkie mogą negatywnie wpływać na jakość powietrza w pomieszczeniach. Narażenie na te zanieczyszczenia jest szczególnie niebezpieczne dla grup wrażliwych, takich jak dzieci, osoby starsze i osoby z chorobami serca lub płuc.

Zanieczyszczenia biologiczne

Czym są zanieczyszczenia biologiczne?

Zanieczyszczenia biologiczne to organizmy żywe lub ich produkty uboczne, w tym bakterie, wirusy, grzyby, pleśń, roztocza, sierść zwierząt domowych i pyłki, które mogą negatywnie wpływać na zdrowie człowieka. Zanieczyszczenia te mogą powodować różne problemy zdrowotne, od reakcji alergicznych, astmy, chorób zakaźnych i poważniejszych reakcji toksycznych.
Zanieczyszczenia biologiczne są powszechnie spotykane w wilgotnych miejscach, takich jak łazienki, kuchnie i piwnice, a także w słabo wentylowanych pomieszczeniach, takich jak strychy i przestrzenie pełzające, i mogą być wprowadzane przez zwierzęta domowe, rośliny, dywany i powietrze zewnętrzne. Dobre sprzątanie oraz konserwacja urządzeń grzewczych i klimatyzacyjnych są bardzo ważne. Pomaga w tym również odpowiednia wentylacja i dobra dystrybucja powietrza. Kluczem do kontroli pleśni jest kontrola wilgotności. Stosuj zintegrowaną ochronę przed szkodnikami w celu zwalczania alergenów owadów i zwierząt.

Bakteria

Bakterie to zróżnicowana grupa organizmów jednokomórkowych. Niektóre są całkowicie nieszkodliwe, podczas gdy inne powodują poważne choroby, w tym zapalenie płuc, infekcje dróg moczowych i choroby przenoszone przez żywność. Bakterie żyją na ludziach, zwierzętach, w glebie, a nawet na szczątkach roślinnych. Większość z nich nie stanowi zagrożenia, ale bakterie chorobotwórcze przenoszone drogą powietrzną stanowią zagrożenie, szczególnie dla osób z osłabionym układem odpornościowym. Jednak wpływ zależy całkowicie od rodzaju bakterii.

Wirusy

Wirusy to mikroskopijne organizmy, które mogą się rozmnażać tylko poprzez zakażenie komórki gospodarza. Mogą powodować wiele chorób, od zwykłego przeziębienia po poważniejsze schorzenia. Wirusy przenoszą się głównie z człowieka na człowieka, ale mogą również przetrwać na powierzchniach i unosić się w powietrzu (np. przeziębienie i grypa). Kiedy zarażona osoba kaszle lub, uwalniane są maleńkie kropelki zawierające wirusa. W zamkniętych pomieszczeniach kropelki te mogą unosić się w powietrzu, zwiększając ryzyko transmisji.

Grzyby (pleśń i grzyb)

Grzyby to organizmy, które tworzą widoczne kolonie na wilgotnych powierzchniach. Pleśnie i grzyby uwalniają zarodniki do powietrza, które powodują alergie oraz podrażnienia dróg oddechowych. Niektóre gatunki wytwarzające toksyny mogą przyczyniać się do poważnych problemów zdrowotnych, w tym raka. Grzyby pojawiają się głównie na wilgotnych materiałach, z powodu przecieków, uszkodzeń spowodowanych przez wodę lub wysokiej wilgotności, a także w miejscach narażonych na wodę, takich jak kuchnie i łazienki.

Roztocza kurzu domowego

Roztocza kurzu domowego to mikroskopijne pajęczaki, które powszechnie występują w miękkich meblach, takich jak pościel, dywany i meble. Chociaż roztocza same w sobie nie są szkodliwe, ich odchody i rozkładające się ciała zawierają silne alergeny, które mogą wywoływać ataki astmy i reakcje alergiczne.

Sierść zwierząt domowych

Łupież zwierzęcy składa się z drobnych płatków skóry, które zwierzęta naturalnie zrzucają. Zawiera białka, które działają jako silne alergeny.
Sierść zwierząt domowych jest lekka i łatwo unosi się w powietrzu, krążąc po całym domu. Powoduje reakcje takie jak kichanie, zatkanie nosa, a także nasila objawy astmy. Utrzymuje się przez dłuższy czas, nawet po tym, jak pies, kot, ptak lub inni futrzani lub pierzaści przyjaciele opuszczą dom.

Pyłek

Pyłek to mikroskopijne ziarna uwalniane przez drzewa, trawy i chwasty w okresie kwitnienia w celu rozmnażania i są głównym alergenem sezonowym. Pyłki dostają się do domów przez otwarte okna i drzwi. Wywołuje objawy kataru siennego, takie jak katar, kichanie, swędzenie oczu u wielu osób, znacząco wpływając na osoby z alergiami. Nawet niewielkie ilości pyłku pogarszają objawy alergii u osób wrażliwych.

Praktyczne strategie zmniejszania narażenia

Zmniejszenie narażenia na biologiczne zanieczyszczenia powietrza w domu wymaga połączenia strategii skoncentrowanych na kontrolowaniu wilgotności, poprawie wentylacji i utrzymaniu czystości.
Utrzymuj wilgotność względną w pomieszczeniu na poziomie 30–50 %. Ma to kluczowe znaczenie dla zminimalizowania rozwoju pleśni, pleśni i obecności roztoczy kurzu domowego, które rozwijają się w środowiskach o wysokiej wilgotności. Używaj wentylatorów wyciągowych w łazienkach i kuchniach, naprawiaj nieszczelności i upewnij się, że urządzenia mające kontakt z wodą są odpowiednio konserwowane, aby zapobiec gromadzeniu się wilgoci. Przewietrz strychy i przestrzenie podziemne.
Kontrola zapylenia jest niezbędna, szczególnie dla osób uczulonych na sierść zwierząt i roztocza. Regularnie pierz pościel w gorącej wodzie i często odkurzaj, aby zmniejszyć obecność alergenów. Dobre sprzątanie oraz konserwacja urządzeń grzewczych i klimatyzacyjnych są bardzo ważne.