February 22, 2024

Τα μικροβιοκτόνα UV φώτα θα μπορούσαν να παράγουν ρύπους του αέρα σε εσωτερικούς χώρους, ευρήματα μελέτης

Πολλές προσπάθειες για τη μείωση της μετάδοσης ασθενειών όπως ο Covid-19 και η γρίπη έχουν επικεντρωθεί σε μέτρα όπως η κάλυψη και η απομόνωση, αλλά μια άλλη χρήσιμη προσέγγιση είναι η μείωση του φορτίου των αερομεταφερόμενων παθογόνων μέσω φιλτραρίσματος ή μικροβιοκτόνων υπεριώδους φωτός. Οι συμβατικές πηγές UV μπορεί να είναι επιβλαβείς για τα μάτια και το δέρμα, αλλά οι νεότερες πηγές που εκπέμπουν σε διαφορετικό μήκος κύματος, 222 νανόμετρα, θεωρούνται ασφαλείς.

Ωστόσο, νέα έρευνα από το MIT δείχνει ότι αυτά τα υπεριώδη φώτα μπορούν να παράγουν δυνητικά επιβλαβείς ενώσεις σε εσωτερικούς χώρους. Ενώ οι ερευνητές τονίζουν ότι αυτό δεν σημαίνει ότι τα νέα φώτα υπεριώδους ακτινοβολίας πρέπει να αποφεύγονται εντελώς, λένε ότι η έρευνα υποδηλώνει ότι είναι σημαντικό τα φώτα να έχουν την κατάλληλη ισχύ για μια δεδομένη εσωτερική κατάσταση και να χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με επαρκή αερισμό. .

Τα ευρήματα αναφέρονται στο περιοδικό. Περιβαλλοντική επιστήμη και τεχνολογίασε μια εργασία της πρόσφατης μεταδιδάκτορας του MIT Victoria Barber, του διδακτορικού φοιτητή Matthew Goss, του καθηγητή Jesse Kroll και έξι άλλων στο MIT, στην Aerodyne Research και στο Πανεπιστήμιο του Χάρβαρντ.

Ενώ ο Kroll και η ομάδα του συνήθως εργάζονται σε θέματα ρύπανσης του εξωτερικού αέρα, κατά τη διάρκεια της πανδημίας άρχισαν να ενδιαφέρονται όλο και περισσότερο για την ποιότητα του αέρα σε εσωτερικούς χώρους. Γενικά, μικρή φωτοχημική αντιδραστικότητα εμφανίζεται σε εσωτερικούς χώρους, σε αντίθεση με τους εξωτερικούς χώρους, όπου ο αέρας εκτίθεται συνεχώς στο ηλιακό φως. Αλλά με τη χρήση συσκευών για τον καθαρισμό του εσωτερικού αέρα χρησιμοποιώντας χημικές μεθόδους ή υπεριώδες φως, «ξαφνικά μέρος αυτής της οξείδωσης μπαίνει μέσα», προκαλώντας έναν πιθανό καταρράκτη αντιδράσεων, λέει ο Kroll.

Αρχικά, το υπεριώδες φως αλληλεπιδρά με το οξυγόνο του αέρα για να σχηματίσει όζον, το οποίο από μόνο του θέτει σε κίνδυνο την υγεία. «Αλλά επίσης, μόλις παραχθεί το όζον, υπάρχει η πιθανότητα να συμβούν όλες αυτές οι άλλες αντιδράσεις οξείδωσης», λέει ο Kroll. Για παράδειγμα, οι ακτίνες UV μπορούν να αλληλεπιδράσουν με το όζον για να παράγουν ενώσεις που ονομάζονται ρίζες ΟΗ, οι οποίες είναι επίσης ισχυρά οξειδωτικά.

Ο Barber, ο οποίος είναι τώρα επίκουρος καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, στο Λος Άντζελες, προσθέτει: «Εάν υπάρχουν πτητικές οργανικές ενώσεις στο περιβάλλον, που είναι βασικά όλα τα εσωτερικά περιβάλλοντα, τότε αυτά τα οξειδωτικά αντιδρούν μαζί τους και οξειδώνονται». πτητικές οργανικές ενώσεις, οι οποίες σε ορισμένες περιπτώσεις είναι πιο επιβλαβείς για την ανθρώπινη υγεία από τους μη οξειδωμένους πρόδρομούς τους.” Η διαδικασία οδηγεί επίσης στον σχηματισμό δευτερογενών οργανικών αερολυμάτων, λέει. το εσωτερικό περιβάλλον δεν είναι ιδανικό.

Ο σχηματισμός τέτοιων ενώσεων είναι ιδιαίτερα προβληματικός σε εσωτερικούς χώρους, λέει ο Kroll, επειδή οι άνθρωποι περνούν μεγάλο μέρος του χρόνου τους εκεί και οι χαμηλοί ρυθμοί αερισμού μπορεί να σημαίνουν ότι αυτές οι ενώσεις θα μπορούσαν να συσσωρευτούν σε σχετικά υψηλά επίπεδα.

Έχοντας μελετήσει αυτές τις διεργασίες στον εξωτερικό αέρα για χρόνια, η ομάδα είχε τον κατάλληλο εξοπλισμό σε ετοιμότητα για να παρατηρήσει άμεσα αυτές τις διαδικασίες που προκαλούν ρύπανση σε εσωτερικούς χώρους. Πραγματοποίησαν μια σειρά πειραμάτων, εκθέτοντας πρώτα τον καθαρό αέρα σε υπεριώδη φώτα μέσα σε ένα ελεγχόμενο δοχείο και στη συνέχεια προσθέτοντας μία οργανική ένωση τη φορά για να δουν πώς η καθεμία επηρέασε τις ενώσεις που παρήχθησαν. Αν και χρειάζεται περισσότερη έρευνα για να δούμε πώς αυτά τα ευρήματα εφαρμόζονται σε πραγματικά εσωτερικά περιβάλλοντα, ο σχηματισμός υποπροϊόντων ήταν σαφής.

Οι συσκευές που χρησιμοποιούν τα νέα μήκη κύματος υπεριώδους ακτινοβολίας, που ονομάζονται λαμπτήρες excimer KrCl, εξακολουθούν να είναι σχετικά σπάνιες και ακριβές. Χρησιμοποιούνται σε ορισμένα νοσοκομεία, εστιατόρια ή εμπορικά περιβάλλοντα και όχι σε σπίτια. Ωστόσο, αν και μερικές φορές έχουν προωθηθεί ως υποκατάστατο του αερισμού, ειδικά σε παλαιότερα κτίρια που είναι δύσκολο να αερίζονται, η νέα μελέτη δείχνει ότι αυτό δεν είναι κατάλληλο. «Η μεγάλη μας ανακάλυψη ήταν ότι αυτά τα φώτα δεν αντικαθιστούν τον αερισμό, τον συμπληρώνουν», λέει ο Kroll, καθηγητής πολιτικών και περιβαλλοντικών μηχανικών καθώς και χημικής μηχανικής.

Κάποιοι πρότειναν ότι με αυτές τις συσκευές, “ίσως, εάν οι ιοί και τα βακτήρια στο εσωτερικό μπορούσαν να απενεργοποιηθούν, δεν θα έπρεπε να ανησυχούμε τόσο πολύ για τον αερισμό. Αυτό που δείχνουμε είναι ότι, δυστυχώς, αυτό δεν ισχύει απαραίτητα, γιατί όταν έχουν λιγότερο αερισμό, αυτά τα παραπροϊόντα συσσωρεύονται», λέει ο Kroll.

Προτείνει μια διαφορετική προσέγγιση: «Μπορεί να υπάρχει ένα γλυκό σημείο όπου λαμβάνετε τα οφέλη για την υγεία του φωτός, την απενεργοποίηση των παθογόνων παραγόντων, αλλά όχι πολλά από τα οφέλη του σχηματισμού ρύπων επειδή το αερίζετε».

Τα αποτελέσματα μέχρι στιγμής προέρχονται από επακριβώς ελεγχόμενα εργαστηριακά πειράματα, με αέρα που περιέχεται σε μια σακούλα από τεφλόν για δοκιμή, λέει ο Barber. «Αυτό που βλέπουμε στην τσάντα μας δεν είναι απαραίτητα άμεσα συγκρίσιμο με αυτό που θα βλέπαμε σε ένα πραγματικό εσωτερικό περιβάλλον», λέει, «αλλά δίνει μια πολύ καλή ιδέα για το τι χημεία μπορεί να συμβεί κάτω από την ακτινοβολία από αυτές τις συσκευές. .”

Ο Γκος προσθέτει ότι «αυτό το έργο μας επέτρεψε να επικυρώσουμε ένα απλό μοντέλο στο οποίο θα μπορούσαμε να συνδέσουμε παραμέτρους που σχετίζονται περισσότερο με πραγματικούς εσωτερικούς χώρους». Στο άρθρο, χρησιμοποιούν αυτές τις πληροφορίες «για να προσπαθήσουν να εφαρμόσουν τις μετρήσεις που έχουμε λάβει για να εκτιμήσουμε τι θα συνέβαινε σε έναν πραγματικό εσωτερικό χώρο». Το επόμενο βήμα στην έρευνα θα είναι η προσπάθεια διεξαγωγής μελετών παρακολούθησης λαμβάνοντας μετρήσεις σε εσωτερικούς χώρους του πραγματικού κόσμου, λέει.

«Δείξαμε ότι αυτά αποτελούν πιθανή ανησυχία», λέει ο Kroll. “Αλλά για να καταλάβουμε ποιες είναι όλες οι επιπτώσεις στον πραγματικό κόσμο, πρέπει να λάβουμε μετρήσεις σε πραγματικά εσωτερικά περιβάλλοντα.”

«Αυτές οι συσκευές ακτινοβολίας 222 νανομέτρων αναπτύσσονται σε μπάνια, αίθουσες διδασκαλίας και αίθουσες συνεδριάσεων χωρίς πλήρη εξήγηση των πιθανών οφελών ή/και βλαβών που σχετίζονται με τη λειτουργία τους», λέει ο Dustin Poppendieck, ερευνητής στο Εθνικό Ινστιτούτο Προτύπων και τεχνολογία. , η οποία δεν συσχετίστηκε με αυτή τη μελέτη. “Αυτή η εργασία θέτει τα θεμέλια για τον επαρκή ποσοτικό προσδιορισμό των πιθανών αρνητικών επιπτώσεων αυτών των συσκευών στην υγεία. Είναι σημαντικό αυτή η διαδικασία να ολοκληρωθεί πριν βασιστούμε στην τεχνολογία που θα βοηθήσει στην πρόληψη της επόμενης πανδημίας.”

Η εργασία υποστηρίχθηκε από το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών, το Παγκόσμιο Ινστιτούτο του Χάρβαρντ και από μια επιχορήγηση εκπαίδευσης στην Τοξικολογία NIEHS.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *