Въздействие на горящи изделия върху качеството на въздуха на закрито – анализ с употреба на свещи и ароматни пръчици

Отдавна е известно, че качеството на въздуха на закрито, който дишаме, може да влияе на нашето здравословно състояние, а в последните години много правителства правят все по-големи усилията за осигуряване на определени параметри на качество на въздуха на закрито (КВЗ), например в съответствие със стандарти за КВЗ, където такива са въведени. Много фактори влияят на качеството на въздуха на закрито. Например наличието на химически съединения, образувани в резултат от ежедневни дейности, при които протича горене или пиролиза, като горенето на дърва или свещи, може да има отрицателен ефект върху качеството на въздуха на закрито.

Горенето е и основната причина за формиране на вредни и потенциално вредни вещества, като тези в цигарения дим. Следователно основният принцип в контекста на разработване на продуктите с намален риск (ПНР) на ФМИ, като например изделията с нагряване без горене,  е премахване на горенето и съответно значително намаляване на броя и концентрациите на вредни и потенциални вредни вещества в аерозола в сравнение с цигарения дим, което се дължи на отсъствието на горене.

Влияние на горящите изделия върху КВЗ  

 За да бъде изследвано потенциалното влияние върху качеството на въздуха на закрито на изделията с нагряване без горене на ФМИ в реални условия, е от ключово значение да се определи въздействието на други обичайно ползвани продукти. Всъщност, макар че тютюнопушенето често се свързва със замърсяване на въздуха на закрито, по-рядко се осъзнава, че други обичайно ползвани горящи органични материали, като горене на дърва за готвене или отопление, също имат своето въздействие.^1,2

Затова ние проведохме проучване с конкретна цел да се определят количествено избрани емисии на замърсители, които се генерират от два представителни горящи продукта, а именно – ароматни пръчици и свещи (т.нар. чаени свещи) в обзаведена стая с контрол на средата (стая за анализ на КВЗ). Симулираните условия на вентилация бяха представителни за жилищни сгради с естествена вентилация (0.5 промени на въздуха/ч; жилищни помещения категория III; EN 15251:2008)³. По-конкретно бе направено сравнение между данните, получени за фоновите параметри на избрани вещества във въздуха с резултатите за емисиите след горене на свещи и ароматни пръчици. Така получените стойности след това бяха съпоставени с данни, събрани в предишно проучване на аерозола, отделян в околната среда от Системата за нагряване на тютюн 2.2 (СНТ 2.2) и тютюневия дим в околната среда от Marlboro Gold (MLG). ²

Всички приложени методи бяха валидирани и акредитирани по ISO 17025, обхват B (номер на акредитация STS 0045, Служба по акредитация на Швейцария, Берн, Швейцария).

За целите на това проучване бяха избрани шестнадесет вещества на базата на техния потенциал или за разграничаване на горене от нагряване, или за емисии по време на употреба. Бяха извършени офлайн измервания (улавяне на проби преди анализа) за всички химически съединения, с изключение на CO, NO и NO_x, за да бъде събрана достатъчна маса, от която да се извлече и опише състава на събраните проби.

• Офлайн измервания

- Частици в състояние на суспензия, които могат да бъдат вдишани (RSP чрез гравиметрично измерване, твърди частици чрез UV (UVPM), твърди частици чрез флуоресценция (FPM)

- Карбонили (ацеталдехид, акролеин, кротоналдехид, формалдехид)

- Летливи органични съединения (акрилоннитрил, бензен, 1,3-бутадиен, изопрен, толуол)

- Общо летливи органични съединения (ОЛОС, изразени в тулуол еквивалент)

- И онлайн измервания за свещи и ароматни пръчици, както следва

• Онлайн измервания на газове

- Въглероден окис (CO)

- Азотен окис / окиси (NO/NO_x)

В таблицата по-долу (Таблица 1) са представени в обобщен вид резултатите от измерванията. Въздействието на горимите изделия (три чаени свещи, една ароматна пръчица, две или дванадесет цигари Malboro Gold – MLG) за цялата продължителност на експеримента бе изчислено като разликата в средните концентрации между сесиите с употреба на изделията и фоновите сесии (празна стая).

Таблица 1. Обобщени данни за вещества във въздуха [µg/m3], измерени при експериментите за качество на въздуха на закрито след употреба на горими изделия в сравнение със СНТ 2.2 (12 тютюневи стикове) при условия на слаба вентилация (0.5 промени на въздуха на час). Nm – не е измерено

 В условията на експеримента, т .е. 0.5 промени на въздуха за вентилация и двучасови измервания, горенето на три чаени свещи и една ароматна пръчица доведе до увеличение на концентрациите на отровните газове CO, NO и NO_xнад фоновите нива за КВЗ в стаята. Освен това изгарянето на една ароматна пръчица доведе до увеличаване на всички офлайн маркери за КВЗ над фоновите за стаята. Изгарянето на три чаени свещи генерира съпоставими концентрации на NO и по-високи концентрации на NO_x, а изгарянето на една ароматна пръчица образува сходни концентрации на ОЛОС и по-високи концентрации на канцерогена бензен в сравнение с изпушването на дванадесет цигари Marlboro Gold. В допълнение, емисиите от една ароматна пръчица показват значително по-високи стойности на концентрации на бензен (24 пъти по-високи), акролеин, формалдехид, 1,3 – бутадиен и ОЛОС в сравнение с изпушване на две цигари Marlboro Gold. В обобщение, изпушването на дванадесет цигари Marlboro Gold при същите условия на експеримента освобождава сходни количества комбинирани токсични окиси на азота като три чаени свещи и, още по-изненадващо – по-ниски концентрации на канцерогена бензен в сравнение с една ароматна пръчица.

При слаба вентилация (0.5 промени на въздуха / ч) употребата на изделието с нагряване без горене СНТ 2.2 (12 тютюневи стика на час) има съвсем различно въздействие върху качеството на въздуха на закрито: от всички измерени в проучването вещества във въздуха само концентрацията на ацеталдехид се увеличава над фоновата, докато всички останали измерени вещества остават на фоновите нива.

Обобщение

 Тези резултати ясно показват, че изгарянето на свещи или ароматни пръчици има значително въздействие върху качеството на въздуха на закрито; също толкова важно е да се отбележи, че резултатите от проучването сочат, че въздействието като цяло е по-високо от това при употреба на СНТ 2.2 в условията на експеримента. Всъщност не е изненадващо, че всички потребителски изделия и оборудване, които включват горене на органична материя, например свещи, ароматни пръчици, дърва или газови котлони, генерират същите замърсители на въздуха като тези, които се освобождават при пушене на цигари, с изключение на никотин и специфични за тютюна нитрозамини.

 Събраните в проучването данни поставят въздействието върху въздуха на закрито на СНТ 2.2 в контекст и осигуряват сравнимост с определени обичайни ежедневни дейности, които включват горене, като показват, че количествата на често срещаните замърсители на въздуха, измерени в затворено помещение при употреба на СНТ 2.2, са много по-ниски от тези, наблюдавани при тези обичайни дейности, при които протича горене на органични продукти. И все пак трябва да се има предвид, че СНТ2.2 се ползва с тютюневи стикове, съдържащи никотин, който води до пристрастяване. СНТ не е безрисков продукт.

 Освен това резултатите, представени в настоящия документ, показват, че при осъществяване на измервания за КВЗ в реални условия е от ключово значение да се обърне специално внимание на условията, при които се извършват измерванията – например ако трябва да се извършат измервания в ресторанти със свещи или камини, е много важно да се следят внимателно фоновите параметри на въздуха.

*Продукти с намален риск (ПНР) е термин, с който обозначаваме продуктите, които представляват, биха могли да представляват или имат потенциала да представляват намален риск за пушачите, които преминат на тях в сравнение с продължителното пушене. Ние разполагаме с широка гама от ПНР на различен стадий на развитие, научна оценка и търговска реализация.

Тъй като при нашите ПНР тютюнът не гори, те образуват много по-ниски количества вредни и потенциално вредни вещества в сравнение с цигарения дим.

Публикацията е изготвена с подкрепата на Филип Морис България

Източници

1. World Health Organization (WHO) (2010). Guidelines for Indoor Air Quality: selected pollutants. WHO Regional Office for Europe. http://www.who.int/indoorair/publications/9789289002134/en/
2. World Health Organization (WHO) (2014). WHO indoor air quality guidelines: household fuel combustion. http://www.who.int/indoorair/guidelines/hhfc/HHFC_guidelines.pdf
3. EN 15251:2007. Indoor environmental input parameters for design and assessment of energy performance of buildings addressing indoor air quality, thermal environment, lighting and acoustics, European Committee for Standardization CEN, Brussels.