science >> Wetenschap >  >> Natuur

Studie onthult veiligheidsproblemen met ionische luchtreinigers

De milieutestkamer waar onderzoekers luchtzuiveringsexperimenten uitvoerden. (a) is de buitenkant met instrumenten buiten opgesteld, en (b) is in de kamer met mock-up meubels en materialen. Krediet:Illinois Tech

De markt voor luchtreinigers is booming, maar uit een nieuwe studie is gebleken dat sommige luchtzuiveringstechnologieën die op de markt worden gebracht voor COVID-19 mogelijk niet effectief zijn en onbedoelde gevolgen voor de gezondheid hebben.

De studie, geschreven door onderzoekers van Illinois Tech, Portland Staatsuniversiteit, en Colorado State University, ontdekte dat het opruimen van één schadelijke luchtverontreinigende stof een reeks andere kan creëren.

Uit zowel kamer- als veldtesten bleek dat een ioniserend apparaat leidde tot een afname van sommige vluchtige organische stoffen (VOS), waaronder xylenen, maar een toename in andere, meest prominent geoxygeneerde VOS (bijv. aceton, ethanol) en tolueen, stoffen die veel voorkomen in verven, verfafbijtmiddelen, spuitbussen en pesticiden. Volgens de EPA, blootstelling aan VOS is in verband gebracht met een reeks gezondheidseffecten van oog, neus- en keelirritatie, hoofdpijn, verlies van coördinatie en misselijkheid, tot schade aan de lever, nier en centraal zenuwstelsel, en sommige organische stoffen kunnen kanker veroorzaken bij dieren, van sommige wordt vermoed of bekend dat ze kanker veroorzaken bij mensen.

De studie, deze week gepubliceerd in Gebouw en omgeving , nagebootste reële bedrijfsomstandigheden voor deze ionisatieapparaten om de effectiviteit en het potentieel om chemische bijproducten te vormen te testen in omgevingen die vergelijkbaar zijn met waar we allemaal leven, werk, en leren.

Een van de meest populaire soorten luchtreinigers die momenteel op de markt zijn, zijn ionengenererende systemen, inclusief 'bipolaire ionisatie'-apparaten die deeltjes elektrisch opladen zodat ze sneller uit de lucht komen, en worden over het algemeen op de markt gebracht om bacteriën te doden, schimmels, en virussen.

begrijpelijk, het "virusdodende" vermogen heeft de aandacht getrokken en is het afgelopen jaar veel in advertenties opgenomen, en heeft geleid tot een stroom van nieuwe en vernieuwde producten op de markt.

Echter, de studie constateert dat de markt voor luchtreinigers vol staat met ontoereikende testnormen, verwarrende terminologie, en een gebrek aan collegiaal getoetste onderzoeken naar hun effectiviteit en veiligheid. In tegenstelling tot luchtfiltratie (waar lucht door een filter wordt geduwd om verontreinigende stoffen in de lucht te verwijderen), er is zeer weinig onderzoek gedaan naar de effectiviteit en bijwerkingen van "additieve" luchtreinigingsmethoden zoals ioniserende apparaten.

"Fabrikanten en testlaboratoria van derden demonstreren vaak de effectiviteit van hun product met behulp van kamertests, maar deze testrapporten gebruiken vaak geen experimentele omstandigheden die kunnen aantonen hoe het apparaat daadwerkelijk presteert in reële omstandigheden, " zei Brent Stephens, voorzitter van de afdeling civiele zaken, architectonisch, en milieutechniek bij Illinois Tech. "Voor zover er testnormen zijn voor ionisatie- en andere apparaten, dat zijn grotendeels door de industrie geleide normen die op dit moment nog onderontwikkeld zijn, vooral gericht op het verzekeren van slechts één verontreinigende stof, ozon, wordt niet gegenereerd tijdens bedrijf."

In de dagelijkse bedrijfsomstandigheden, ionen die aan bezette omgevingen zoals een school of kantoorgebouw worden toegevoegd, kunnen reageren met andere verbindingen die in de binnenlucht aanwezig zijn, wat mogelijk kan leiden tot de vorming van schadelijke bijproducten zoals formaldehyde en ozon. Ionen kunnen zich ook snel binden aan andere gassen en de vorming van nieuwe 'ultrafijne' deeltjes stimuleren, die bekende luchtverontreinigende stoffen zijn. Maar er zijn weinig onafhankelijke gegevens over deze mechanismen.

Het onderzoeksteam voerde een reeks experimenten uit met de werking van een in de handel verkrijgbaar bipolair ionisatieapparaat in de buis. Er zijn laboratoriumtests uitgevoerd met luchtbemonstering van fijnstof en gassen in een grote, semi-gemeubileerde kamer en in een veldtest met een ionisator die is geïnstalleerd in een luchtbehandelingskast van een bezet kantoorgebouw. Uit het onderzoek bleek ook dat ondanks kleine veranderingen in deeltjesconcentraties, er was zeer weinig netto effect op de totale concentratie van PM2,5 in de lucht.

Volgens de EPA, fijnstof bevat microscopisch kleine vaste of vloeibare druppeltjes die zo klein zijn dat ze kunnen worden ingeademd en ernstige gezondheidsproblemen kunnen veroorzaken. Deeltjes met een diameter kleiner dan 2,5 micrometer, ook bekend als fijne deeltjes of PM2.5, vormen het grootste risico voor de gezondheid, omdat ze diep in uw longen kunnen doordringen en sommige zelfs in uw bloedbaan kunnen komen. Talrijke wetenschappelijke studies hebben de blootstelling aan fijnstof in verband gebracht met een reeks gezondheidseffecten, waaronder vroegtijdige sterfte bij mensen met een hart- of longziekte, niet-fatale hartaanvallen, onregelmatige hartslag, verergerd astma, verminderde longfunctie, irritatie van de luchtwegen, hoesten of moeite met ademhalen.

Gezondheidseffecten van luchtionisatoren zijn grotendeels onbekend, hoewel een klein aantal recente studies zorgwekkend is. In augustus 2020, een studie concludeerde dat blootstelling aan negatieve ionen geassocieerd was met verhoogde systemische oxidatieve stressniveaus (een marker van cardiovasculaire gezondheid), en ondanks verminderde fijnstofconcentraties binnenshuis, er waren geen gunstige veranderingen in de gezondheid van de luchtwegen.

Een ander recent onderzoek naar luchtionisatoren in schoolklaslokalen leidde tot enkele verbeteringen in de gezondheid van de luchtwegen bij kinderen van 11-14 jaar oud. de ionisatoren hadden een nadelig effect op de hartslagvariabiliteit (een maat voor de cardiovasculaire gezondheid), wat betekent dat elk voordeel voor de longen ten koste ging van het hart.

"We zouden deze effecten veel beter moeten begrijpen voordat we dit soort apparaten op grote schaal gaan gebruiken, " zei Delphine Boer, Universitair hoofddocent bij de afdeling Scheikunde aan de Colorado State University en mede-hoofdauteur van het artikel.

"Zonder peer-reviewed onderzoek naar de gezondheidseffecten van deze apparaten, lopen we het risico de ene schadelijke stof door een andere te vervangen, " zei Stephens. "We dringen er bij anderen op aan om de richtlijnen van organisaties zoals de U.S. EPA en ASHRAE op te volgen, die over het algemeen het gebruik van gevestigde, empirisch onderbouwde maatregelen om de binnenlucht te zuiveren, inclusief hoogrenderende deeltjesfiltratie en verbeterde ventilatie, naast gezichtsbedekking en fysieke afstand, om de overdracht van COVID-19 via de lucht te helpen verminderen."