Большинство людей, которые курят в помещении, знают, что оно пахнет. Но менее очевидно, что именно происходит с воздухом в помещении, и как долго это продолжается после того, как сигарета потушена.
Это не лекция о курении. Это анализ данных о качестве воздуха, потому что цифры достаточно конкретны, чтобы их стоило знать.
Как одна сигарета влияет на уровень PM2.5
PM2.5 относится к частицам диаметром менее 2,5 микрона - достаточно маленьким, чтобы пройти через верхние дыхательные пути и попасть непосредственно в легочную ткань. Рекомендуемый ВОЗ безопасный предел для воздуха в помещениях составляет 15 мкг/м³ в течение 24 часов.
Средняя концентрация PM2.5 в курящих домах составляет около 31 мкг/м³, по сравнению с 3 мкг/м³ в некурящих домах - примерно в десять раз выше. Этот базовый показатель отражает уровень окружающей среды в период между курениями. Во время активного курения концентрация резко превышает этот средний показатель.
Одна сигарета, сожженная в контролируемых условиях, создает среднюю концентрацию PM2.5 около 1700-2000 мкг/м³ в непосредственном потоке дыма. В закрытом помещении эта концентрация рассеивается и разбавляется, но не исчезает. Он распространяется в воздухе помещения, оседает на поверхностях и снова взвешивается при движении воздуха.
PM2.5 в помещении - самый надежный маркер присутствия табачного дыма, и исследования напрямую связывают повышенный уровень PM2.5 в помещении с хроническими заболеваниями легких. Эта связь прослеживается даже при концентрациях ниже пороговых значений острого воздействия - долговременное воздействие на низком уровне, а не только в пиковые моменты, является тем местом, где накапливается бремя для здоровья.
Для контекста: Согласно эталону Berkeley Earth, концентрация PM2.5 в 22 мкг/м³ равна примерно одной сигарете в день. По этому показателю дом курильщика, работающий на среднем уровне, эквивалентен пассивному воздействию примерно 1,4 сигареты в день на всех остальных членов семьи - включая детей и некурящих взрослых - просто из-за проживания в нем.
Три стадии заражения табаком в помещении
Большинство людей думают о табачном дыме в помещении в одной стадии: сам дым. На самом деле загрязнение происходит на трех разных стадиях, каждая из которых имеет свои временные рамки и свою задачу фильтрации.
Пассивное курение
Непосредственно вдыхаемый поток от сигареты - самая высокая концентрация, самая короткая продолжительность. На этом этапе курящий человек получает наибольшее воздействие.
Пассивное курение
Попутный дым и выдыхаемый дым, который рассеивается в воздухе помещения. Это то, чем дышат некурящие люди, находящиеся в том же помещении. Он содержит те же соединения, что и дым из первых рук - угарный газ, бензол, формальдегид, цианистый водород, PM2.5 - в меньших, но все же значимых с медицинской точки зрения концентрациях. Дети, чья дыхательная система еще только развивается, поглощают эти соединения в более высоких эффективных дозах на килограмм веса тела, чем взрослые.
Пассивное курение относительно быстро рассеивается при проветривании. Открытие окна после курения значительно снижает концентрацию дыма в воздухе. Именно об этом этапе думает большинство людей, когда рассматривает последствия курения в помещении.
Часть пассивного курения, которую невозможно удалить.
Пассивное курение - это токсичные остатки табачного дыма, которые прилипают к поверхностям, таким как стены, мебель, ковры и шторы. В отличие от пассивного курения, которое вдыхается непосредственно из воздуха, это загрязнение накапливается в помещении и постоянно выбрасывает частицы и газы обратно в воздух, претерпевая химические изменения с течением времени.
Пористые материалы, такие как шерстяные ковры и тканевая обивка, действуют как глубокие резервуары, впитывая химические вещества, связанные с табаком, и затем медленно выпуская их обратно в воздух, что делает пассивное курение очень устойчивым к простой вентиляции, и загрязнение сохраняется в течение нескольких часов или даже дней после одного случая курения.
Именно этот этап застает большинство людей врасплох. Вы можете проветрить помещение, распылить освежитель воздуха, открыть все окна - а загрязнение сохраняется в самих материалах, медленно выделяясь в воздух, которым вы продолжаете дышать.
Дальнейшее чтение: https://hifinefilter.com/what-filter-cartridges-cannot-remove/
Что на самом деле в воздухе
Табачный дым содержит более 7 000 химических соединений. Те из них, которые наиболее важны для качества воздуха в помещении, делятся на две категории: частицы и газы.
Частицы: PM2.5 представляют собой основную проблему. Сверхтонкие частицы размером менее 0,1 микрона также присутствуют в табачном дыме и проникают глубоко в легочную ткань. Их эффективно улавливают фильтры H13 HEPA - удаление частиц является самым сильным применением технологии HEPA в помещениях, где курят.
Газы и летучие органические соединения: Формальдегид, бензол, толуол, ксилол, акролеин, цианистый водород и пары никотина - все они присутствуют в пассивном и непассивном курении. Шестьдесят шесть компонентов сигаретного дыма были обнаружены на тканях одежды при пассивном курении, включая бензол, толуол, ксилол, пиридин, нафталин и никотин, некоторые из которых обладают высокой токсичностью.
Эти газы не улавливаются только фильтрами HEPA. Для адсорбции требуется активированный уголь ЛОС - Именно поэтому сочетание HEPA и активированного угля является подходящей архитектурой фильтрации для помещений, где курят, а не только HEPA. Очиститель с тонким слоем угля быстро исчерпает свои возможности в регулярно курящей семье, и тогда газофазные загрязнения пройдут через него, не будучи устраненными.
Угарный газ: CO - это бесцветный газ без запаха, образующийся при сгорании табака. Стандартные очистители воздуха не удаляют CO. В плохо проветриваемом помещении, где регулярно курят, уровень CO может достигать концентрации, ухудшающей когнитивные функции в подострой стадии. Для борьбы с CO требуется вентиляция и специальный монитор CO - а не фильтр.
Что делает и чего не делает вентиляция
Открытие окон - самое эффективное средство борьбы с пассивным курением. Обмен воздушными потоками разбавляет и удаляет содержащиеся в воздухе частицы и газы быстрее, чем любой бытовой очиститель. Это важно, потому что воздухоочиститель CADR рассчитан на определенный объем помещения - маленький очиститель в большой комнате с активным курением не сможет угнаться за скоростью генерации воздуха.
Что не учитывает вентиляция:
На загрязнение поверхностей пассивным дымом не влияет открытие окон. Соединения впитываются в материалы, а не витают в воздухе. Вентиляция удаляет то, что находится в воздухе; она не извлекает то, что уже адсорбировано на ковре, шторах или краске для стен.
Повторное выделение продолжается и после прекращения вентиляции. В помещении, где курили в течение многих лет, а затем провели уборку и проветрили, все равно будет наблюдаться повышенный уровень летучих органических соединений, выделяемых поверхностными газами. Это зафиксировано в таких помещениях, как гостиничные номера и купленная подержанная мебель в курящих семьях - признаки загрязнения воздуха табаком сохраняются еще долго после прекращения курения.
Что может и чего не может сделать фильтрация воздуха в помещении, где курят
Очистители воздуха с фильтрацией HEPA и активированным углем значительно снижают уровень загрязнения воздуха табачным дымом, но прежде чем прибегать к их помощи, следует понять определенные ограничения.
С чем они хорошо справляются:
PM2.5 и ультрамелких частиц во время и после курения. H13 HEPA удаляет 99,95% частиц размером 0,3 микрона. Для удаления частиц в условиях курения HEPA эффективен, когда очиститель имеет достаточный CADR для объема помещения и работает непрерывно, а не только когда виден дым.
ЛОС и запахи благодаря адсорбции активированным углем. Бензол, толуол, формальдегид - они адсорбируются на поверхности активированного угля. Критической переменной является масса угля. Фильтр с 50 г угля в доме, где ежедневно курят, быстро насытится. В помещениях с регулярным курением требуется большая масса угля и более частые интервалы замены по сравнению со стандартными.
На что они не обращают внимания:
Угарный газ. Фильтры HEPA и угольные фильтры не удаляют CO. Если уровень CO вызывает опасения - а в регулярно прокуриваемых, плохо вентилируемых помещениях они должны быть - необходимо установить автономный детектор CO и обеспечить достаточную вентиляцию.
Загрязнение поверхности. Очиститель фильтрует загрязнения, находящиеся в воздухе. Он ничего не делает с тем, что уже въелось в ковер, ткань и стены. Пассивное курение, выделяемое поверхностями, добавляет постоянную низкоуровневую нагрузку к загрязнению воздуха, которое очиститель может частично устранить, поскольку эти соединения снова попадают в воздух, но не может устранить источник.
Очистители не заменяют вентиляцию или курение на открытом воздухе в семьях, где есть дети или люди с заболеваниями дыхательных путей. Они являются дополнительным слоем, снижающим воздействие, а не решением, устраняющим его.
Соответствующие цифры для выбора фильтра в курящих домах
Если вы курите в помещении и выбираете систему фильтрации, три характеристики имеют большее значение, чем бренд:
Масса угля, а не только его слой: Для помещений, где курят, выбирайте очистители с активированным углем массой не менее 1-2 фунтов (450-900 г). Тонкие угольные фильтры, используемые в бюджетных очистителях, исчерпают себя в течение нескольких недель при регулярной нагрузке дымом.
CADR соответствует размеру помещения: CADR для дыма обычно указывается отдельно от пыли и пыльцы. Ассоциация производителей бытовой техники рекомендует, чтобы CADR для удаления дыма составлял не менее двух третей площади помещения. Для комнаты площадью 300 кв. футов необходимо, чтобы CADR для дыма составлял не менее 200 куб. футов.
Интервал замены корректируется в зависимости от нагрузки: Производители указывают интервалы замены, исходя из средних бытовых условий. Курящая семья не является средней. Замена угля через половину указанного интервала является разумной отправной точкой; фактическое насыщение зависит от частоты курения и объема помещения.
Перспективы HIFINE
Мы производим картриджи фильтров HEPA и активированного угля для воздухоочистителей OEM и ODM. Курительные помещения представляют собой один из наиболее востребованных вариантов использования обеих технологий фильтрации - высокая нагрузка на частицы для HEPA, высокая нагрузка на летучие органические соединения для угольного фильтра, причем оба фильтра работают одновременно.
Инженерный компромисс при разработке фильтров для курительных сред заключается в соотношении массы углерода и сопротивления фильтра. Получение правильного баланса для конкретного применения - это суть разработки фильтра для данного случая использования.
