Net toen je dacht dat je naar binnen kon gaan om je te beschermen tegen de luchtvervuiling die de Salt Lake Valley teistert, nieuw onderzoek toont aan dat verhoogde luchtvervuilingsgebeurtenissen, als schurken uit horrorfilms, klauwen zich een weg naar binnenruimtes. Het onderzoek, uitgevoerd in samenwerking met de Utah Division of Facilities Construction and Management, is gepubliceerd in Wetenschap van de totale omgeving .

In een langetermijnstudie in een gebouw in de omgeving van Salt Lake, onderzoekers ontdekten dat de hoeveelheid luchtvervuiling die binnenshuis komt, afhangt van het type buitenvervuiling. bosbranden, vuurwerk en inversies in de winter hebben allemaal een verschillende invloed op de binnenlucht, zegt Daniël Mendoza, een onderzoeksassistent-professor bij de afdeling Atmosferische Wetenschappen en een gastdocent bij de afdeling City &Metropolitan Planning. De studie is uniek, Mendoza zegt, het combineren van een langetermijnmonitoringproject voor de binnenluchtkwaliteit met gepaarde buitenmetingen en onderzoeksinstrumenten.

"We kennen allemaal de inversies, " zegt Mendoza. "We weten allemaal hoe groot het probleem van bosbranden is. Maar weten we echt wat er gebeurt als we binnen zijn?"

De opzet

Mendoza, die ook aanstellingen heeft als adjunct-assistent-professor in de Pulmonary Division aan de School of Medicine en als senior scientist bij het NEXUS Institute, en zijn collega's hebben hun luchtbewakingsapparatuur opgesteld in de Unified State Laboratories in Taylorsville, Utah. Ze plaatsten drie sensoren om de concentraties fijnstof in de lucht te meten:één op het dak om de buitenlucht te meten, één in de luchtbehandelingsruimte - waar de buitenlucht binnenkomt - en één in een kantoor. Het gebouw maakt gebruik van een 100% buitenluchtfiltratiesysteem; dit is niet typisch voor de meeste commerciële gebouwen, die gewoonlijk een bepaalde hoeveelheid gerecirculeerde lucht gebruiken.

De sensoren bleven op hun plaats van april 2018 tot mei 2019, iets meer dan een jaar. In de Salt Lake Valley, de jaarlijkse luchtkwaliteitsevenementen zijn onder meer met vuurwerk beladen feestdagen op Independence Day en Pioneer Day (24 juli), rook van bosbranden in het hele Westen die zich nestelen in de komachtige vallei en inversies in de winter waarin de emissies van de hele vallei vastzitten in een plas koude lucht.

Door alles, de sensoren van het team hielden de wacht. Te midden van de verwachte gebeurtenissen, echter, een privé vuurwerkshow vond plaats op 17 augustus, 2018, binnen vijf mijl van het studiegebouw, een onverwachte onderzoekskans bieden. Daarover later meer.

inversies

Tijdens een winterinversie-evenement in december, toen de luchtkwaliteitsindex buitenshuis de oranje en rode niveaus bereikte, de kwaliteit van de binnenlucht bereikte gele niveaus en bleef daar totdat de inversie verdween. In alles, de vervuilingsniveaus binnen waren ongeveer 30% van wat ze buiten waren.

Dat is niet verwonderlijk, zegt Mendoza. Tijdens inversies, slechts ongeveer 20% van de luchtvervuiling is de zogenaamde primaire vervuiling - de fijnstof die rechtstreeks afkomstig is van verbrandingsuitlaatgassen. De rest is secundair:gassen ondergaan chemische reacties onder specifieke meteorologische omstandigheden en combineren om vaste deeltjes te vormen. Zodra de lucht naar binnen komt, die meteorologische omstandigheden veranderen.

"Dat verandert de chemische omgeving voor deze deeltjes en ze dissociëren eigenlijk, "Zegt Mendoza. "Dat is wat we vermoeden dat er gebeurt als deze deeltjes het gebouw binnenkomen en daarom nemen we ze niet waar."

bosbranden

Eind augustus 2018, toen drie actieve bosbranden brandden in Californië, de luchtvervuiling binnenshuis steeg tot ongeveer 78% van de vervuilingsniveaus buiten.

"Bijna 48 uur, ’ schreven de onderzoekers, "De kwaliteit van de binnenlucht bereikte niveaus die als problematisch worden beschouwd voor populaties met een aangetaste gezondheid en bijna niveaus bereikt die als onveilig worden beschouwd voor alle populaties."

Het is belangrijk op te merken, Hoewel, dat dankzij het luchtbehandelingssysteem van het gebouw, de lucht is nog steeds veiliger binnen dan buiten.

De reden voor de hogere infiltratie van fijnstof, Mendoza zegt, is dat rookdeeltjes stabiel zijn en niet afbreken bij verschillende temperatuur- en vochtigheidsomstandigheden.

"We zien die deeltjes dwars door het systeem reizen, "Mendoza zegt, "Omdat er geen specifieke filtratie is die deze deeltjes tegenhoudt. Rookdeeltjes kunnen ook kleiner zijn, daarom zijn ze zo gevaarlijk voor ons."

Vuurwerk

Utah heeft twee grote vuurwerkvakanties:4 juli en 24 juli (Pioneerdag). Maar de onderzoekers vingen toevallig een signaal op van een privé-vuurwerkgebeurtenis slechts een paar weken voor het wildvuurrookgebeurtenis, gelegenheid bieden om te zien hoe vuurwerkshows, zowel groot als klein, aangetaste luchtkwaliteit binnenshuis.

De rook van vuurwerk bevindt zich ergens tussen inversievervuiling en bosbranden. Het bevat zowel primaire rookdeeltjes als de gassen die kunnen worden gecombineerd om secundaire deeltjes te produceren, die kunnen komen van de chemicaliën die worden gebruikt om de felle kleuren van vuurwerk te produceren.

In de nacht van 4 juli 2018, de luchtkwaliteit sterk verslechterde toen vuurwerkshows begonnen en in het rode bereik bleven, met pieken in het paarse "zeer ongezonde" bereik, voor ongeveer drie uur. Binnenluchtkwaliteit bereikte oranje niveaus, registreren ongeveer 30% van de buitenluchtvervuiling.

"Pas na 8 uur op 5 juli keerde de luchtkwaliteit binnenshuis terug naar het niveau van vóór het vuurwerk, ', schrijven de onderzoekers.

De privé vuurwerkshow op 17 augustus duurde slechts 30 minuten, en hoewel de reikwijdte veel kleiner was, de rook was nog steeds voldoende om de binnenluchtkwaliteitsindex enkele minuten oranje te laten worden.

"Zelfs een 'kleine' vuurwerkshow had een duidelijke impact op de luchtkwaliteit binnenshuis, ", zegt Mendoza. Dat is belangrijk voor mensen met ademhalingsproblemen die op grote schaal kunnen zien, slechte luchtkwaliteitsgebeurtenissen zoals inversies en vuurwerkvakanties komen eraan - maar wie vindt privé-vuurwerkshows misschien een onaangename verrassing.

Het bedrijfsgebouw dat de onderzoekers bestudeerden, is een enigszins gecontroleerde omgeving. Leren over de luchtkwaliteit binnenshuis in huizen zal een grotere uitdaging zijn. "Je hebt kinderen die binnenkomen met modder of met vuil aan hun voeten, je hebt stofzuigen en koken. Dus dat wordt onze volgende stap." Omdat veel mensen meer tijd thuis doorbrengen vanwege de COVID-19-pandemie, het onderzoek zal hopelijk helpen begrijpen welke acties mensen kunnen ondernemen om hun binnenluchtkwaliteit te verbeteren.

"Er zijn veel mogelijkheden om de verontreinigende stoffen die de bewoners van gebouwen bereiken te verminderen, zowel commercieel als residentieel, " zegt Sarah Bol, adjunct-directeur van de Utah Division of Facilities Construction and Management. "Naar mij, dat is het grootste deel van dit werk - met meer onderzoek kan het de weg wijzen naar de bescherming van mensen binnenshuis."