PM2,5 частицы

PM2,5 — это частицы диаметром 2.5 мкм (микрометра) и менее, которые попадают в воздух и могут находиться в воздушной среде достаточно долгое время из-за своей лёгкости (как ультрадисперсные частицы УДЧ). Чаще всего это твёрдые частицы, являющиеся результатом технологической деятельности человека: сажа и пыль от сгорания угля, топлива, промышленных выбросов, любых источников открытого горения, различных производственных процессов (цемент и стройматериалы, плавление металлов, керамика). Так же, бывают частицы РМ2.5 мкм в виде мельчайших капель жидкостей или продуктов химических реакций, которые происходят в атмосфере (образование кислот, реакции газов с парами воды в воздухе и др.).

Нормы PM2,5

Сформированы рекомендации ВОЗ по долгосрочному среднему воздействию микрочастиц PM2,5 — это 10 мкг/м³. Среднесуточный уровень не больше 25 мкг/м³.

Вред от микрочастиц PM2,5 для здоровья человека

Основное внимание на воздействие этих частиц на организм человека было замечено только после современных исследований. Опасность этих мелкодисперсных частиц складывается из 3-х факторов:

Первый фактор: значительная часть из них имеет токсичный для тканей человека химический состав.
Второй фактор: частицы РМ2.5 настолько мелкие, что легко проникают сквозь биологические клеточные барьеры, а токсичные частицы могут повреждать сами клетки, открывая доступ в кровеносную систему другим частицам (особенно — в альвеолах лёгких).
Третий фактор: эти мелкодисперсные частицы всегда находятся в атмосферном воздухе и постоянно вдыхаются человеком. Они могут долго не опускаться на землю и легко подниматься воздушными потоками. Особенно опасен воздух городов с большим количеством автомобильного транспорта и промышленных объектов. Процент частиц РМ2.5 с токсичным химическим составом в городской атмосфере во много раз выше, чем за городом.

Сочетание этих факторов заставило учёных обратить внимание на статистику заболеваний и исследование вредоносного воздействия на организм человека микрочастиц. В результате исследований установлены различные виды последствий воздействия (долгосрочные и короткосрочные).

Датчик Xiaomi для измерения количества PM2.5 частиц

Последствия воздействия для здоровья:

Способность токсичных мелкодисперсных частиц разрушать клетки легочного эпителия и вызывать воспалительные процессы;
Способность проникать в кровеносную систему и увеличивать свертываемость крови, оказывать токсическое влияние на стенки сосудов;
Оказывать влияние на образование атеросклеротических бляшек и последующее утолщение стенок сосудов.

Общее долгосрочное воздействие на лёгкие (при проживании в атмосфере города) похоже на последствия от регулярного курения. Если посмотреть на количество загрязнений, откладывающихся в течение года на фильтрах приточных систем вентиляции для квартир, то можно заметить значительное количество мелкодисперсных отложений полностью забивающих HEPA фильтр тонкой очистки (требуется регулярная замена).

Методы борьбы с загрязнениями воздуха токсичными частицами диаметром 2,5 мкм

Были сформированы технологические требования по организации систем улавливания сажи. Сформированы технологии бытовых фильтров очистки воздуха класса HEPA H13 для домашних приборов на их основе. Так как концентрация мелкодисперсной пыли на автомобильных трасах постоянно высокая (выхлоп сажи от ДВС на бензине и дизеле, микрочастицы от тормозных колодок и сцеплений, частицы асфальта и шин), то летом 2018 года HEPA-фильтр для входящего воздуха стал элементом стандартного оснащения новых Model S и Model X.

Общая ситуация с загрязнением в Москве не самая худшая в стране и мире. Но, как и везде, самая опасная ситуация с загрязнением воздуха вдоль крупных автомобильных дорог и загруженных пробками улиц. Автомобильный транспорт по-прежнему является постоянным источником токсичных мелкодисперсных частиц в атмосфере: сажа от сгорания топлива (и топливных присадок!), сажа выхлопа дизельных двигателей, пыль от работы тормозных колодок и сцеплений, пыль от автомобильных покрышек (мелкодисперсное стирание резины и дорожного покрытия). Основное воздействие происходит на жилые дома и здания вдоль магистралей и автотрасс.

Нужно отметить, что ситуация с загрязнением в Москве может сильно зависеть от мест измерения (проживания). Эксперименты с бытовыми приборами контроля частиц PM 2.5 показывают значительные отличия результатов измерений (в разы!) даже в одном районе, с расстоянием между домами всего в сотни метров. Замеры на балконах квартир в домах возле оживлённой трассы всегда показывают более высокие значения, чем в домах расположенных на удалении от дорог. Так же влияют на результаты замеров погодные условия (скорость ветра, дождливая погода), время суток и день недели. Большие отличия в показаниях могут зависеть даже от этажа расположения квартиры - на верхних этажах многоэтажных домов воздух содержит меньше мелкодисперсных частиц.

Самый удобный и простой способ обеспечить достаточно надёжную защиту своего здоровья и повысить комфорт проживания в городской среде — это установить в квартире собственную комплексную систему приточной вентиляции с HEPA H13 фильтром. Они способны комплексно бороться не только с очисткой воздуха от всех видов пыли, но и обеспечивать соблюдение нормы углекислого газа в квартире. Современные модели провертривателей (бризеры) оснащаются сменными многоступенчатыми фильтрами и датчиками контроля загрязнения воздуха мелкодисперсными частицами.

датчики частиц PM 2.5 на бризерах Xiaomi Smartmi

Источники информации:

Health effects of particulate matter. Policy implications for countries in eastern Europe, Caucasus and central Asia (World Health Organization Regional Office for Europe).

Janssen NAH et al. Health effects of black carbon (Copenhagen, WHO Regional Office for Europe, 2012).

Convention on Long-range Transboundary Air Pollution (Geneva, United Nations Economic Commission for Europe, 2012).