Od opublikowania części 1 w ciągu zaledwie 2-3 tygodni kolejny filtr zatkał się i nie nadaje się do dalszego użytku.
Jeśli ktoś nie czytał części 1 i 2 to zapraszam:
Część 1
Część 2
W kolejnym wpisie na temat złej jakości powietrza chciałbym pokrótce opisać klasy filtrów oraz szkodliwe działanie poszczególnych składników smogu na ludzki organizm.
Jak toksyczne jest powietrze, którym oddychamy?
Najbardziej znane części składowe smogu to tzw. pyły zawieszone. Są one klasyfikowane po rozmiarze cząsteczek - PM10, PM2.5, PM1 oraz PM0.1. PM to skrót od "particulate matter", natomiast wartości liczbowe wzięły się od maksymalnej średnicy cząsteczek wyrażonej w mikrometrach.
W pyle PM10 znajdują się między innymi benzopireny, furany i dioksyny. Benzopireny powstają podczas spalania węgla niskiej jakości bądź śmieci, występują także w dymie tytoniowym. Wyróżniamy dwa rodzaje benzopirenów: benzoapiren oraz benzoepiren. Oba związki różnią się kształtem cząsteczek. Benzopireny nazywane są często cichym zabójcą, gdyż ich działanie jest powolne i trwa latami. Międzynarodowa Agencja Badań nad Rakiem (IARC) już w 1987 roku uznała benzopireny za główny czynnik kancerogenny. Mowa tu głównie o nowotworach płuc. Szkodliwe działanie tych związków (zwłaszcza benzoapirenu) jest jednak dalece większe i może dotyczyć znacznej części ludzkiego ciała, między innymi wątroby, nadnerczy i skóry. Unijne normy dopuszczają stężenie benzopirenów na poziomie 1 nanograma/m3, WHO podaje stężenie 0,12 nanograma/m3, niestety w naszym kraju średniorocznie jest to ok. 5 nanogramów/m3.
Kolejnym groźnym składnikiem zanieczyszczeń powietrza są furany i dioksyny. Związki te znajdują się w żywności, głównie puszkowanej, więc możliwości wyeliminowania ludzkiej ekspozycji na nie są znacząco ograniczone. Podobnie jak benzopireny, furany i dioksyny są związkami rakotwórczymi. Dioksyny, oprócz nowotworów, powodują tzw. trądzik chlorowy (by zobaczyć, jak on wygląda, wystarczy wyszukać zdjęcia byłego prezydenta Ukrainy Wiktora Juszczenki, którego otruto dioksynami), zaburzają działanie układu hormonalnego, powodują też problemy rozrodcze, zaburzenia rozwojowe czy osłabienie układu odpornościowego.
Oprócz pyłów PM10 ważnym składnikiem smogu są pyły PM2,5. Cząsteczki te są tak małe, że mogą przez pęcherzyki płucne przenikać dalej do układu krwionośnego, a dalej do wszystkich narządów ludzkiego organizmu. Osadzanie się wszystkich pyłów zawieszonych w drogach oddechowych przede wszystkim zwiększa ryzyko wystąpienia astmy czy POChP. W przypadku pyłów PM2,5 i mniejszych może też dojść do zmian miażdżycowych w układzie krwionośnym, a w dalszej kolejności zawału serca, niewydolności serca oraz chorób niedokrwiennych różnych części ciała. Oprócz tego drobne pyły zawieszone szkodzą układowi nerwowemu, prowadząc do problemów z pamięcią i koncentracją, depresji, wyższego poziomu niepokoju, przyspieszonego starzenia układu nerwowego oraz chorób neurodegeneracyjnych, takich jak choroba Alzheimera czy Parkinsona.
Filtr filtrowi nierówny
Istnieje szereg rodzajów filtrów powietrza. Różnią się one substancjami, które zatrzymują oraz efektywnością w ich zatrzymywaniu.
Najbardziej rozpowszechnione oczyszczacze powietrza to filtry przeciwpyłowe. Składają się z włókien szklanych tworzących mikroskopijne pory. Filtry przeciwpyłowe dzielą się na 17 klas.
Pierwsze cztery, od G1 do G4, to filtry zgrubne, które filtrują podstawowe zanieczyszczenia, jednak przepuszczają pyłki roślin, zarodniki grzybów i przede wszystkim pyły zawieszone. W dalszej kolejności mamy do czynienia z filtrami średnio dokładnymi F5 i F6, które zatrzymują podstawowe zanieczyszczenia, pyłki roślin oraz częściowo pyły zawieszone. Kolejna grupa filtrów to filtry dokładne - to klasy od F7 do F9, które wychwytują pyłki roślin, zarodniki grzybów, smog, bakterie, a nawet wirusy. Filtry ze zdjęcia na początku wpisu to filtry F7, które wychwytują średnio 80-90% cząsteczek o średnicy co najmniej 0,4 mikrometra. Cząsteczek tych jest w naszym powietrzu na tyle dużo, że w ciągu zaledwie 2-3 tygodni kolejny filtr zatkał się i nie nadaje się do dalszego użytku.
Powyżej klasy F9 przechodzimy do tzw. filtrów EPA/HEPA. Skrótowiec wziął się z języka angielskiego, HEPA oznacza "High Efficiency Particulate Air filter". Pierwsze trzy klasy to filtry EPA (E10-E12). Całkowita skuteczność wynosi tutaj od 85% dla klasy E10 do 99,5% dla klasy E12. Klasy H13 i H14 to filtry HEPA, mające całkowitą skuteczność w granicach 99,95-99,995%. Trzy najwyższe klasy to klasy U15-U17. Filtry te nazywamy filtrami ULPA (Ultra Low Penetration Air filter). Są to najbardziej efektywne filtry, stosowane w miejscach gdzie potrzebne jest maksymalnie sterylne powietrze, takich jak laboratoria, sale operacyjne czy sklepy spożywcze. Filtry HEPA mogą zatrzymywać niemal wszystkie cząstki stałe o średnicy większej niż ułamki mikrometra, czyli między innymi pyły PM2,5 czy PM10. Oprócz tego mogą zatrzymywać alergeny, pleśń, sierść zwierząt domowych, zarodniki roztoczy oraz bakterie.
Kolejny rodzaj filtrów powietrza to filtry z węglem aktywnym. Filtry węglowe usuwają z powietrza związki chemiczne (w tym organiczne), metale ciężkie, a także zanieczyszczenia gazowe (dym papierosowy, lotne związki organiczne). Proces usuwania polega na tzw. adsorpcji, oznacza to, że zatrzymywane substancje są wiązane z węglem aktywnym na jego powierzchni. Co jednak istotne, filtry z węglem aktywnym nie usuwają pyłów zawieszonych, nie są więc bronią w walce ze smogiem.
Oprócz filtrów przeciwpyłowych i węglowych istnieją też filtry jonowe. Urządzenia te produkują jony przechwytujące zanieczyszczenia powietrza. Najczęściej są to ujemnie naładowane jony wodorotlenowe. Warto wspomnieć o tym, że jony wodorotlenowe, osiadając na powierzchni patogenów, niszczą ich ściany komórkowe “wyciągając” z nich cząsteczkę wodoru. Patogen zostaje unieszkodliwiony, a produktem reakcji chemicznej jest cząsteczka wody. Z racji tego, że większość powierzchni w pomieszczeniach jest naładowana dodatnio, cząsteczki najonizowanego powietrza są przyciągane do tych powierzchni. Oznacza to, że najbliższe sąsiedztwo filtra może być nieco gorzej oczyszczone. Jonizatory powietrza potrafią jednak usunąć wszystkie zanieczyszczenia wielkości nawet do 0,01 mikrometra. Pozwolę sobie tutaj jeszcze na dygresję - jak napisałem powyżej, jonizatory powietrza są w stanie unieszkodliwić patogeny. Może więc warto pozwolić właścicielom zamkniętych branż na otwarcie lokali w reżimie sanitarnym pod warunkiem, że w lokalu znajdzie się jonizator powietrza?
Kolejnym przykładem filtrów powietrza są filtry wodne. Mowa tutaj głównie o tzw. airwasherach. Filtry te czyszczą powietrze jedynie z drobnoustrojów i nie są pomocną bronią w walce ze smogiem.
Ostatnim rodzajem filtrów powietrza są filtry UV. Emitują one światło ultrafioletowe o ładunku elektromagnetycznym odpowiednim do niszczenia bakterii i innych patogenów poprzez zerwanie wiązań molekularnych w ich DNA. Oznacza to, że również mogą być pomocną bronią w walce z SARS-CoV-2. Oprócz bakterii i wirusów filtry te usuwają kurz oraz pyłki, nie usuwają jednak smogu.
Z powyższego przeglądu rodzajów filtrów powietrza wynika, że jeśli chcemy filtrować powietrze ze smogu, powinniśmy pomyśleć o filtrze przeciwpyłowym o klasie co najmniej F7 bądź filtrze jonowym. Urządzenia te mogą też być przydatnym orężem w innych zastosowaniach, takich jak walka z chorobami zakaźnymi.
Więcej o filtrach powietrza można przeczytać tutaj.
Źródło informacji o wpływie pyłów zawieszonych na ludzkie zdrowie
