Самая распространенная воздушная опасность? Основной воздушный загрязнитель и поэтому наносящий основной урон организму человека это РМ2.5. Что это РМ2.5? (от англ. particulate matter - "взвешенные частицы"). Частицы, которые проходят через селективное устройство для разделения фракций взвешенных веществ, обеспечивающее отсеивание частиц с диаметром более 2,5 мкм. Мельчайшие твердые частицы и капельки жидкостей размером от 2.5 до 10 микрон (мкм). По международному стандарту такое загрязнение называют РМ2.5. Их часто называют мелкодисперсные взвешенные частицы или тонкодисперсная пыль. Все эти частицы и капельки размером меньше 2,5 мкм находятся в воздухе во взвешенном состоянии и не осаждаются на землю как более крупная пыль. Человеческий глаз пыль такого размера не видит, за исключением случаев большой концентрации в городах, которая часто образуется при длительной безветренной погоде. Такое явление называется смог. Подлетая на самолете к крупному городу, мы можем различать над ним серо-бордовую шапку из смога. Есть еще стандарт загрязнения воздуха - РМ10: (от англ. particulate matter - "взвешенные частицы"). Частицы, которые проходят через селективное устройство для разделения фракций взвешенных веществ, обеспечивающее отсеивание частиц с диаметром более 10 мкм. Это уже видимая глазом пыль, которая скапливается на предметах и нас раздражает. Она тоже наносит вред нашему организму, но не такой существенный и в большей степени приводит не к лечению, а к дополнительной работе, связанной с уборкой, мытьем и чисткой.
Почему воздух города опасен? Мелкодисперсная пыль состоит из мельчайших кусочков сажи, угля, асфальта, автомобильных покрышек, частиц минеральных солей (сульфаты, нитраты), соединений тяжелых металлов (в основном оксиды). При этом уголь обладает высокими показателями впитывания. Сажа отличный сорбент, который накапливает токсичные соединения от двигателей внутреннего сгорания. В результате образуется частичка сажи, заряженная вредной органикой. Воздух города помимо вышеуказанного насыщен оксидами азота и серы, при контакте с водой они образуют кислоты, и затем из кислот образуются твердые частички солей (нитраты и сульфаты). Массовая концентрация РМ2.5 является ключевым параметром для оценки качества воздуха и его угрозы для здоровья человека. По нормам Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) среднегодовой уровень РМ2.5 должен составлять не больше 10 мкг/м3, а среднесуточный уровень не больше 25 мкг/м3. Но это норма лишь показывает опасную дозу в сутки. А люди вдыхают РМ2.5 каждый день. На небольшие дозы РМ2.5 нет мгновенной реакции, как на отравляющий газ, но они накапливаются в организме и со временем могут привести к серьезным проблемам. Мы боимся отравлений ядовитыми газами, которыми можно сразу отравиться. Страхи вызваны видимо фильмами про войны и катастрофы. Но наибольшую реальную ежедневную опасность представляют мелкодисперсные частицы, которых мы не замечаем. В крупном городе в воздухе всегда есть частицы РМ2.5. Это факт. И мы в любом случае вдыхаем их. Это тоже факт. Вопрос в том, какую дозу РМ2.5 получает организм каждый день. А в день среднестатистический городской житель вдыхает примерно 200 миллиардов частиц РМ2.5. Это не превышает установленную максимальную планку ВОЗ, но со временем наносит существенный необратимый вред.
Как происходит отравление организма? Городской житель вдыхает коктейль из PM2.5 каждый день. Из-за своего размера мелкодисперсные частицы легко через альвеолы проникают в кровь и разносятся по всему организму. На небольшие дозы РМ2.5 нет мгновенной реакции, как на отравляющий газ поэтому отравление происходит незаметно и продолжительно по времени. Отравляющие вещества накапливаются в организме и приводят к серьезным проблемам со здоровьем. При этом прямой корреляции между воздушным загрязнением и конкретной болезнью конечно же провести невозможно. Проблемы со здоровьем вызваны комплексом обстоятельств, воздействующих на организм и проникающих в организм веществ вместе с воздухом, пищей и водой. Причинно-следственные связи отравленного воздуха и конкретной болезни очень слабо изучены учеными. Но безусловно, что отравленный воздух - основная причина снижения иммунитета. А далее любой вирус или болезнь находит наиболее слабое место в организме и атакует. В промышленных городах статистика легочных, сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний в разы выше, чем в сельской местности. Каждый третий житель мегаполиса аллергик. Несмотря на огромную сложность провести четкую причинно-следственную связь между заболеваниями и засоренным мелкодисперсными частицами воздухом, ученые смогли уже сейчас доказать, что с 1990 по 2010 год 3,1 млн людей умерли от причин, связанных с частицами РМ2.5. Для большинства же городских жителей отравление организма происходит незаметно на протяжении длительного времени. Основная опасность РМ2.5 заключается не в мгновенной концентрации в воздухе и разовом отравлении, а в хроническом накоплении в организме человека на протяжении лет и десятилетий. Одноразовая дневная доза обойдется без серьезных последствий. По прошествии временем отложения РМ2.5 в организме перевалят за критический уровень, и тогда тоже постепенно и незаметно начинается ухудшение здоровья, появляются болячки. Появление болезней, аллергических реакций, снижение иммунитета мы относим к ослаблению организма связанных с возрастом. Но основная причина этому вещества, которые проникают в наш организм извне с воздухом водой и пищей.
Можно ли очистить городской воздух от РМ2.5? В городском воздух много разных частиц и мелких, и крупных, и легких, и тяжелых. Большие и тяжелые частицы со временем «опадают» на землю. Иногда в виде экзотического красного или фиолетового снега около какого ни будь завода. Но вот легкие мелкодисперсные частицы на землю практически не оседают. Мелкие частицы не могут преодолеть сопротивление среды и «упасть» на землю. А самым мелким частицам сопротивление оказывает еще и броуновское движение. Для частиц РМ2.5 скорость оседания в 15 раз ниже, чем для РМ10, и составляет примерно 0,2 мм/с. Такое значение компенсируется даже легким восходящим потоком воздуха. А для так называемых ультра мелкодисперсных частиц РМ0.1 (диаметром до 0,1 мкм) броуновское движение и вовсе преобладает над скоростью оседания. Эта самая мелкая фракция частиц может вообще никогда не оседать. Все же небольшая часть РМ2.5 осаждается, в том числе с дождями. Но город круглосуточно генерирует эти частицы в десятки раз больше, чем их осаждается, поэтому их количество постоянно увеличивается в атмосфере. Помогает только ветер, который выметает РМ2.5 из города. Если бы не ветер, то мы бы все давно задохнулись. В таких городах как Пекин с большими периодами безветрия концентрация мелкодисперсных частиц часто достигает опасных для здоровья величин. То есть очистить уличный воздух города от мелкодисперсных частиц невозможно. Можно надеется на ветер или надевать респиратор, чтобы вредоносные частицы не попадали в легкие и на слизистую А может быть лучше закрыться в помещении и не дышать уличным воздухом?
К сожалению это вариант не подходит. Для поддержания жизнедеятельности организма человеку нужен кислород из воздуха. Сколько содержится кислорода в воздухе и сколько вдыхает и выдыхает человек подробно описано в другой статье про необходимое количество кислорода для человека.. Но интереснее всего что до того как в закрытом помещении закончится кислород для дыхания наступит отравление углекислым газом. Потому что самым опасным веществом воздуха, отравление которым наступает очень быстро (1 час в закрытой комнате) является углекислый газ. Что происходит при увеличении концентрации Углекислым газом? Ответ на этот вопрос в статье про углекислый газ и его вред. Как защищаться от РМ2.5? Если изо дня в день в нас попадает больше вредных частиц, чем успевает выйти, то они будут накапливаться в организме. Симптомы «отравления» РМ2.5 проявляться незаметно, и мы это не связываем с воздухом. В СМИ нас пугают в основном отравленными продуктами и водой. Организм потихоньку накапливает токсины в том числе от грязного воздуха и изнашивается в борьбе с ними, но резкого ухудшения самочувствия не наблюдается. Негативный эффект не мгновенный, а отложенный. Но от этого не менее серьезный и неотвратимый. Дома и в офисе городской житель проводит до 90% своего времени. Но если уличный воздух мы очистить не способны, то дома и в офисе мы можем защититься фильтрами. Таким образом мы можем снизить количество частиц, вдыхаемых за день, даем организму передышку. Если он успеет очиститься от мусора, попавшего в него на улице и восстановиться. Соответственно и вероятность перечисленных выше проблем со здоровьем будет существенно меньше. За последние десятилетия появилось много приборов работающий с воздухом. Это и кондиционеры, и ионизаторы, и воздухоочистители. Но мало что качественно работает с воздухом. Кондиционеры с притоком воздуха хороши, но если говорить про качество фильтрации, то оно посредственное. А ценник весьма значителен. Воздушные очистители или мойки делают свою работу хорошо, но не очень логично. Сначала вы, проветривая запускаете грязный уличный воздух в квартиру, а потом его час чистите. А потом опять нужно проветривать. А дышать когда? Единственные приборы, которые фильтруют воздух и обеспечивают приток это бризеры. Стоимость их весьма существенна. И нужно сверлить стену и подводить питание. С учетом того, что ставить необходимо в каждую комнату, а еще и фильтры менять, цена для большинства городских жителей становиться неподъёмной. Несколько лет назад появились оконные фильтры устанавливаемы по типу москитной сетки. Роль москитной сетки выполняет полотно изготовленной с применением нано-волокна. Такой фильтр обладает одновременно и высокой пропускной способностью и фильтрующими качествами. Он способен задерживать около 90% мелкодисперсный частиц воздуха. С точки зрения цены и эффективности – вещь уникальная. Не требует обслуживания. Легко моется водой раз в два три месяца и служит десять лет. В России известны два бренда Nanofiber и Respilon. Оконный фильтр ставиться в специальную рамку, плотно прилегающую к уплотнителю ПВХ окна и монтируется изнутри помещения. Монтаж всего 5-30 минут. Фильтр легко моется водой с моющим средствами и служит до10 лет. Подробнее об оконных фильтрах написано здесь