Забруднювачі повітря

Вуглекислий газ – CO₂

Що таке CO₂?

Вуглекислий газ (CO₂) – це газ без кольору та запаху, який у природі зустрічається в концентрації близько 400 ppm. Він відіграє важливу роль у житті на Землі: люди та тварини видихають його, коли дихають, а рослини використовують CO₂ свого для росту за допомогою фотосинтезу. Він також потрапляє в атмосферу під час спалювання викопного палива, такого як нафта, газ і вугілля.
CO₂ є одним з основних парникових газів, що затримують тепло в атмосфері. Без цих газів Земля була б занадто холодною, щоб підтримувати життя. Однак людська діяльність різко збільшила кількість CO₂, що порушило природний баланс і призвело до глобального потепління і зміни клімату.

Який вплив CO₂?

У свіжому повітрі рівень CO₂ зазвичай становить близько 400 ppm (частин на мільйон), що вважається нормальною і нешкідливою концентрацією для людей і тварин. У приміщеннях, таких як будинки, школи чи офіси, концентрація CO₂ формується під впливом вуличного повітря, дихання людей та роботи вентиляційної системи. Допустимий рівень CO₂ в приміщенні від 400 до 1000 ppm. Коли концентрація перевищує цей рівень, слід вжити додаткових заходів для подачі свіжого повітря.

Помірний та високий рівень CO₂ може викликати головний біль, втому та проблеми з концентрацією, а при дуже високих концентраціях можуть з’являтися сонливість, запаморочення та нудота. При надзвичайно високих концентраціях може статися втрата свідомості. Щоб запобігти накопиченню CO₂ у приміщенні та зменшити його концентрацію, важливо забезпечувати постійний приплив свіжого повітря.

Датчики CO₂: датчики недисперсійної інфрачервоної (NDIR) та фотоакустичної спектроскопії (PAS)

Оскільки будівлі та будинки стають все більш енергоефективними і, відповідно, герметичними, це означає, що в приміщення надходить менше свіжого повітря. Рівні CO₂ у приміщенні постійно змінюються залежно від роботи вентиляції, кількості людей та тривалості часу, протягом якого вони перебувають у закритому просторі. Тому вентиляція необхідна для підтримки низького рівня CO₂ в приміщенні. Для забезпечення належної вентиляції рекомендується встановлювати датчики CO₂ — які сигналізують про необхідність подачі свіжого повітря — а також регулярно перевіряти та замінювати фільтри внутрішніх вентиляційних систем.

Недисперсійні інфрачервоні (NDIR) та фотоакустичні спектроскопічні (PAS) датчики CO₂ – це два типи датчиків CO₂, засновані на принципі поглинання газу. Різні гази поглинають світло на певних довжинах хвиль. Світло випромінюється на певній довжині хвилі, спеціальний приймач фіксує ступінь його поглинання, що дозволяє визначити концентрацію газу. Для вимірювання концентрації CO₂ світло використовується на довжині хвилі близько 4,26 мкм, що відповідає його поглинанню.

Недисперсійні інфрачервоні (NDIR) датчики використовують інфрачервоний випромінювач, зазвичай світлодіодний, який спрямовує світло в камеру, заповнену навколишнім повітрям, до приймача, що вимірює рівень надходячого світла. Перевагою датчиків NDIR є їх термін служби, мінімальне втручання інших газів, низька вартість життєвого циклу та точна і стабільна тривала робота.

Одним з недоліків датчиків NDIR є їх розмір. Для досягнення певного рівня точності потрібна визначена мінімальна відстань між світловим випромінювачем і приймачем. Це обмежує використання датчика NDIR у певних програмах.

Усі датчики CO₂ Sentera засновані на цьому принципі та використовують алгоритм автокалібрування ABC.

Датчики фотоакустичної спектроскопії (PAS) використовують той самий принцип роботи, що й датчики довжин хвиль поглинання, але, на відміну від NDIR-датчиків, які вимірюють світло, що надходить від світлодіода, датчики PAS вимірюють поглинання за допомогою мікрофона.

Коли світло проходить через газ, молекули CO₂ поглинають певні довжини хвиль, що призводить до локалізованого ефекту нагрівання. Потім нагріті молекули CO₂ розширюються, викликаючи коливання тиску в навколишньому повітрі і генеруючи акустичну хвилю (звук). Мікрофон вловлює ці звукові хвилі. Амплітуда акустичного сигналу знаходиться в прямій залежності від концентрації СО₂ в зразку.

Перевагами датчиків PAS є їх висока чутливість, швидкий час відгуку, широкий динамічний діапазон і мінімальні перешкоди інших газів. Ще однією важливою перевагою датчиків PAS є можливість створення компактного та портативного дизайну.

Датчики PAS є потужним інструментом для моніторингу рівня CO₂ в різних сферах застосування. Вони ідеально підходять для моніторингу навколишнього середовища, оцінки якості повітря в приміщеннях, управління теплицями та для промислового застосування.

Кімнатні датчики Sentera CO₂ використовують цей тип сенсорної технології.

Усі наші датчики використовують алгоритм автоматичної корекції базової лінії (ABC) для самокалібрування. Цей алгоритм призначений для використання в приміщеннях, де концентрація CO₂ знижується до рівня зовнішнього повітря ±400 ppm протягом 15 хвилин щонайменше один раз на тиждень. Така ситуація зазвичай виникає, коли приміщення незайняте і цей низький рівень вважається свіжим зовнішнім повітрям (базовий рівень). Завдяки цьому алгоритму датчик не потребує повторного калібрування ні після встановлення, ні під час експлуатації.

Леткі органічні сполуки (ЛОС)

Що таке ЛОС?

Леткі органічні сполуки (ЛОС) — велика група хімічних речовин, що часто зустрічаються у повсякденному житті, зокрема в домашніх меблях, миючих засобах, канцелярії та будівельних матеріалах. Ці речовини легко випаровуються при кімнатній температурі, виділяючи в повітря гази. Концентрація ЛОС у приміщенні зазвичай у 2–5 разів вища, ніж на вулиці.

Поширеними прикладами летких органічних сполук є бензол, толуол, ксилол, формальдегід, метиленхлорид та етиленгліколь. Типові джерела — фарби та лаки, килими, клеї, миючі та дезінфікуючі засоби, освіжувачі повітря, тютюновий дим, принтери, будівельні матеріали, такі як пінопласт, лаки для волосся, парфуми та дим від горіння деревини. ЛОС також виділяються людьми та тваринами через дихання, піт та безпосередньо зі шкіри.

Які ефекти мають ЛОС?

ЛОС впливають як на здоров'я людини, так і на навколишнє середовище. Ризик виникнення проблем зі здоров'ям залежить від дії конкретної хімічної речовини, її концентрації та тривалості впливу.

Оскільки ЛОС надходять із різних джерел, їхнє походження залежить від типу приміщення. Наприклад:

• Кухня та ванна кімната: приготування їжі, засоби для прибирання
• Вітальня, спальня та офіс: будівельні матеріали, меблі, килими, засоби для прибирання та присутність людини (і тварин)
• Гараж і складське приміщення: вихлопні гази, автомобільні рідини, фарби та пестициди

Ризики для здоров'я, пов'язані з ЛОС, також залежать від рівня та тривалості впливу.

• Тривалий вплив низьких рівнів ЛОС може підвищувати ризики для здоров’я, особливо у людей з астмою або чутливих до хімічних речовин. Оскільки ЛОС включають багато різних сполук, кожна з них має свій рівень токсичності та вплив на здоров’я.
• Короткочасний вплив високих рівнів може викликати головний біль, подразнення очей, носа та горла, алергічні реакції, зниження концентрації уваги, запаморочення та нудоту.
• Тривалий вплив високих рівнів ЛОС може пошкодити печінку, нирки та центральну нервову систему; деякі ЛОС (наприклад, бензол і формальдегід) є відомими канцерогенами.

ЛОС також сприяють утворенню озону біля поверхні землі, що призводить до смогу, і шкодять екосистемам, погіршуючи якість повітря та збільшуючи забруднення атмосфери.

Щоб захистити здоров'я, краще обмежити контакт із продуктами та матеріалами, що містять ЛОС. Найкращий спосіб знизити рівень ЛОС – просто уникати їх. Проте під час робіт з ремонту чи реконструкції уникнути ЛОС часто неможливо. У таких випадках купуйте та зберігайте лише необхідну кількість фарб, миючих засобів та клеїв. Якщо необхідне зберігання, розміщуйте хімічні речовини в місцях, де люди не перебувають тривалий час, щоб мінімізувати вплив у разі витоку.

Датчики ЛОС: вимірювання концентрації загальних летких органічних сполук (TVOC)

Збільшуйте циркуляцію свіжого повітря, відкриваючи вікна та двері або використовуючи вентилятори для подачі зовнішнього повітря. Тримайте температуру та рівень вологості низькими, оскільки ЛОС мають властивість випаровуватися швидше при високих температурах і вологості.

Щоб забезпечити належну якість повітря в приміщенні, можна використовувати датчик. Датчики Sentera TVOC вимірюють загальну концентрацію VOC (TVOC), а також температуру та відносну вологість, і мають високу селективність до водню (H₂).

У приміщенні рівень водню має тенденцію корелювати з рівнем вуглекислого газу (CO₂ ), оскільки людське дихання містить значну кількість як CO₂ (близько 4%), так і H₂ (близько 10 ppm). Ця кореляція допомагає відрізняти присутність людей від інших джерел забруднення, що дозволяє регулювати вентиляцію залежно від кількості присутніх.
Наші датчики повідомляють вас через LED-індикатор, SMS або електронну пошту, коли рівень ЛОС досягає небезпечного значення, сигналізуючи про необхідність посилити вентиляцію для видалення забрудненого повітря. Найчастіше такі датчики використовуються у фітнес-залах, зонах очікування, нічних клубах, ресторанах та виробничих приміщеннях із фарбами та хімікатами.

Контроль вентиляції за рівнем TVOC особливо актуальний у місцях, де потрібна безперервна оптимізація якості повітря — у житлових приміщеннях, офісах та деяких промислових зонах.

Понад 3 мільйони смертей на рік можна пояснити забрудненням повітря в домашніх умовах.

Забруднювачі горіння

Що таке забруднювачі горіння?

Згоряння є одним із основних джерел забруднення повітря як у приміщеннях, так і на вулиці, особливо при спалюванні викопного палива та біомаси для отримання енергії.

У закритих приміщеннях забруднення повітря виникає через невентильовані кухонні та опалювальні печі, котли, тютюновий дим і спалювання таких матеріалів, як вугілля, деревина, свічки, пахощі та гас. Ці види діяльності вивільняють шкідливі забруднювачі горіння, такі як чадний газ (CO), діоксид азоту (NO₂), діоксид сірки (SO₂ та тверді частинки (PM), які становлять значну небезпеку для здоров'я, особливо в умовах поганої вентиляції.
Вплив цих забруднювачів у погано вентильованих приміщеннях становить серйозну загрозу для здоров’я, тому правильна вентиляція та використання більш чистого палива є важливими для якості повітря та загального самопочуття.

Чадний газ (CO)

Чадний газ (CO) — безбарвний, без запаху та смаку газ, що утворюється внаслідок неповного згоряння вуглецевмісного палива, такого як деревина чи вугілля, або через недостатньо обслуговувані опалювальні системи.
CO також може потрапляти в приміщення з суміжних гаражів, де працюють автомобілі, або з зовнішніх джерел, таких як сусідні автомагістралі чи промислові об’єкти. Він може накопичуватися в приміщенні, створюючи небезпеку для людей та тварин.

CO є високотоксичним газом, оскільки зв'язується з гемоглобіном у крові та перешкоджає транспортуванню кисню. Симптоми отруєння СО включають головний біль, запаморочення, слабкість, нудоту та сплутаність свідомості, які можуть прогресувати до втрати свідомості або смерті.

Діоксид азоту (NO₂)

Діоксид азоту (NO₂) — це червонувато-коричневий газ, який утворюється в результаті високотемпературного горіння, де азот (з повітря) реагує з киснем, утворюючи оксиди азоту (NO та NO₂). Основними джерелами NO₂ є газові плити, гас і водонагрівачі, електростанції, вихлопні гази легкових автомобілів, вантажівок і автобусів, судноплавство і промислове спалювання викопного палива. Вплив високих рівнів NO₂ може викликати подразнення легенів і дихальних шляхів, збільшуючи ризик респіраторних інфекцій і погіршуючи астму.

Діоксид сірки (SO₂)

Діоксид сірки (SO₂) — це їдкий, задушливий газ, який утворюється в результаті спалювання сірковмісного палива, такого як вугілля, дизельне паливо та нафтове масло, а також промислових процесів, таких як плавлення металів.

SO₂ є серйозною проблемою для здоров'я, викликаючи цілий ряд шкідливих впливів на легені, включаючи хрипи, задишку та стиснення в грудях.

Тверді частинки (PM_2.5 і PM₁₀)

Тверді частинки (PM) — це складна суміш дрібних твердих частинок і крапель рідини, що перебувають у повітрі. Ці частинки розрізняються за розміром, формою та хімічним складом і класифікуються насамперед за діаметром.

Два найпоширеніші розміри для моніторингу — PM₁₀ (частинки діаметром 10 мкм або менше) та PM_2.5 (частинки діаметром 2,5 мкм або менше). Через їх невеликі розміри PM 10 і особливо PM_{2.5 можна глибоко вдихати в легені. Частинки PM2.5 особливо небезпечні, оскільки вони можуть проникати в альвеоли легенів і потрапляти в кровотік, збільшуючи ризик серйозних проблем зі здоров'ям, таких як респіраторні та серцево-судинні захворювання, а також приводити до передчасної смерті.}

У приміщеннях PM утворюється при згорянні: курінні, приготуванні їжі на газових або дров’яних плитах, горінні свічок та роботі опалювальних приладів. Частинки з вулиці, наприклад від транспорту та промислових джерел, також потрапляють у будинки і підвищують концентрацію PM у приміщеннях.

Дослідження показують, що тверді частинки в приміщеннях відповідають за понад 90 % випадків негативного впливу забрудненого повітря на здоров’я людини. Тому контроль впливу ПМ у приміщенні має вирішальне значення. Серед заходів для покращення якості повітря в приміщеннях — виведення газових та інших опалювальних приладів назовні, використання кухонних витяжок і уникання плит, камінів та обігрівачів без додаткової вентиляції. Правильно налаштована вентиляція та використання більш чистих джерел енергії можуть значно знизити концентрацію PM у приміщенні.

Дим

Пасивне куріння та тютюновий дим — це суміш диму, який видихає курець, та диму, що виділяється при горінні тютюнових виробів, таких як сигарети, сигари та трубки.

Навіть пасивне вдихання тютюнового диму негативно впливає на здоров’я людини незалежно від рівня впливу.
Він може накопичуватися в приміщеннях — особливо в будинках та автомобілях — викликаючи у дорослих і дітей різні проблеми зі здоров’ям, зокрема серцево-судинні та легеневі захворювання, синдром раптової дитячої смерті (SIDS) і часті тяжкі напади астми. Єдиний ефективний спосіб уникнути пасивного куріння в приміщенні — повністю заборонити куріння, оскільки методи вентиляції та фільтрації можуть зменшити, але не повністю усунути ці забруднювачі.

Дим від деревини — ще один значний забруднювач повітря в приміщенні, що утворюється при спалюванні дров у печах, камінах тощо. Дим від деревини містить шкідливі забруднювачі, зокрема дрібні тверді частинки, чадний газ та леткі органічні сполуки, які можуть негативно впливати на якість повітря в приміщенні. Вплив цих забруднювачів особливо небезпечний для вразливих груп, таких як діти, люди похилого віку та особи із захворюваннями серця або легенів.

Біологічні забруднювачі

Що таке біологічні забруднювачі?

До біологічних забруднювачів належать живі організми та їх виділення — бактерії, віруси, гриби, пліснява, пилові кліщі, лупа тварин і пилок — які можуть негативно впливати на здоров’я людини. Ці забруднювачі можуть викликати різні проблеми зі здоров'ям, починаючи від алергічних реакцій, астми, інфекційних захворювань до більш важких токсичних реакцій.
Біологічні забруднювачі повітря часто зустрічаються у приміщеннях із підвищеною вологістю, таких як ванні кімнати, кухні та підвали, а також у погано вентильованих приміщеннях, таких як горища та підпілля. Вони можуть потрапляти до приміщення від домашніх тварин, рослин, килимових покриттів або з вуличного повітря. Правильний догляд за приміщенням та своєчасне обслуговування систем опалення та кондиціонування відіграють важливу роль. Достатня вентиляція і хороший розподіл повітря також допомагають зменшити кількість цих забруднювачів. Ключем до боротьби з пліснявою є контроль вологості. Комплексні заходи з контролю шкідників допомагають зменшити кількість алергенів від комах та тварин.

Бактерії

Бактерії становлять численну та різноманітну групу одноклітинних організмів. Деякі бактерії не становлять загрози, тоді як інші можуть спричиняти серйозні захворювання, зокрема пневмонію та харчові інфекції. Бактерії зустрічаються на шкірі людини, у тварин, у ґрунті та на рослинних рештках. Більшість з них не становлять загрози, але хвороби, що передаються повітряно-крапельним шляхом, становлять ризик, особливо для людей з ослабленою імунною системою. Однак вплив повністю залежить від виду бактерій.

Віруси

Віруси – це мікроскопічні організми, які можуть розмножуватися лише шляхом зараження клітини-хазяїна. Вони можуть викликати широкий спектр захворювань, від звичайної застуди до більш серйозних станів. Віруси в основному передаються від людини до людини, але також можуть виживати на поверхнях і передаватися повітряно-крапельним шляхом (наприклад, застуда та грип). Коли інфікована людина кашляє або чхає, виділяються крихітні крапельки, що містять вірус. У закритих приміщеннях ці краплі можуть висіти в повітрі, збільшуючи ризик передачі.

Гриби (пліснява та цвіль)

Гриби – це організми, які утворюють видимі колонії на вологих поверхнях. Цвіль і грибок виділяють в повітря спори, які викликають алергію і подразнення дихальних шляхів. Деякі види, що виробляють токсини, можуть сприяти серйозним проблемам зі здоров'ям, включаючи рак. Грибки в основному з'являються на вологих матеріалах через витоки, пошкодження водою або високу вологість, а також у схильних до води місцях будинку, таких як кухні та ванні кімнати.

Пилові кліщі

Пилові кліщі — це мікроскопічні павукоподібні, які найчастіше зустрічаються в м’яких меблях, постільній білизні та килимах. Хоча самі кліщі не небезпечні, їхні продукти життєдіяльності містять сильні алергени, які можуть викликати напади астми та алергічні реакції.

Лупа домашніх тварин

Лупа домашніх тварин складається з дрібних лусочок шкіри, які тварини скидають природним шляхом. Вона містить білки, які діють як сильнодіючі алергени.
Лупа домашніх тварин легка і легко переміщається в повітря, циркулюючи по всьому будинку. Вона викликає такі реакції, як чхання, закладеність носа, а також погіршує астму. Вона затримується на тривалий час навіть після того, як собака, кішка, птах або інші пухнасті або пернаті друзі покинули будинок.

Пилок

Пилок — це мікроскопічні частки, що виділяються деревами, травами та бур'янами під час сезону цвітіння для розмноження та є основним сезонним алергеном. Пилок потрапляє в будинки через відкриті вікна і двері. Він викликає симптоми сінної лихоманки, такі як нежить, чхання, свербіж очей у багатьох людей, а також значно впливає на стан алергіків. Навіть невелика кількість пилку погіршує симптоми алергії у чутливих людей.

Практичні стратегії зменшення впливу забруднювачів

Зменшення впливу біологічних забруднювачів повітря в будинку досягається комплексними заходами: контролем вологості, покращенням вентиляції та підтриманням чистоти.
Підтримуйте рівень відносної вологості повітря в приміщенні в межах 30-50%. Це має вирішальне значення для мінімізації росту цвілі, грибка та присутності пилових кліщів, які розмножуються у середовищі з високою вологістю. Використовуйте витяжні вентилятори у ванних кімнатах і кухнях, усувайте витоки та забезпечте належний догляд за приладами, які контактують з водою, щоб запобігти накопиченню вологи. Провітрюйте горища і підлогові приміщення.
Контроль пилу є важливим, особливо для людей, які страждають на алергію на лупу тварин і кліщів. Рекомендується регулярно чистити м’які меблі та килими, використовувати чохли від пилових кліщів на матрацах і подушках, а також зберігати температуру і вологість у приміщенні на оптимальному рівні. Важливе значення має загальне обслуговування обладнання для опалення та кондиціонування повітря, а також підтримання чистоти в будинку.