فقط عندما كنت تعتقد أنه يمكنك التوجه إلى الداخل لتكون في مأمن من تلوث الهواء الذي يصيب وادي سولت ليك ، أظهر بحث جديد أن أحداث تلوث الهواء المرتفعة ، مثل أشرار أفلام الرعب ، تشق طريقها إلى المساحات الداخلية. تم نشر البحث ، الذي تم إجراؤه بالاشتراك مع قسم بناء وإدارة المرافق في ولاية يوتا ، في علم إجمالي البيئة.

في دراسة طويلة الأمد في مبنى بمنطقة سولت ليك ، وجد الباحثون أن كمية تلوث الهواء التي تأتي في الداخل تعتمد على نوع التلوث الخارجي. حرائق الغابات والألعاب النارية وانعكاسات فصل الشتاء تؤثر جميعها على الهواء الداخلي بدرجات مختلفة ، كما يقول دانيال ميندوزا ، أستاذ مساعد باحث في قسم علوم الغلاف الجوي وأستاذ مساعد زائر في قسم تخطيط المدينة والعاصمة. يقول ميندوزا إن الدراسة فريدة من نوعها ، حيث تجمع بين مشروع مراقبة جودة الهواء الداخلي على المدى الطويل مع قياسات خارجية مقترنة وأدوات من الدرجة البحثية.

يقول ميندوزا: "نعلم جميعًا عن الانقلابات". "نعلم جميعًا حجم مشكلة حرائق الغابات. لكن هل نعرف حقًا ما يحدث عندما نكون في الداخل؟ "

وانشاء

Mendoza ، الذي يشغل أيضًا مناصب أستاذ مساعد في قسم الرئة في كلية الطب وكعالم كبير في معهد NEXUS ، قام وزملاؤه بإعداد معدات مراقبة الهواء في مختبرات الدولة الموحدة في تايلورسفيل ، يوتا. لقد وضعوا ثلاثة أجهزة استشعار لقياس تركيزات الجسيمات المحمولة في الهواء: واحد على السطح لقياس الهواء الخارجي ، والآخر في غرفة مناولة الهواء - حيث يأتي الهواء الخارجي - والآخر في المكتب. يستخدم المبنى نظام تنقية الهواء الخارجي بنسبة 100٪ ؛ هذا ليس نموذجيًا لمعظم المباني التجارية ، والتي عادةً ما تستخدم قدرًا من الهواء المعاد تدويره.

ظلت المستشعرات في مكانها من أبريل 2018 إلى مايو 2019 ، أي ما يزيد قليلاً عن عام. في وادي سولت ليك ، تشمل أحداث جودة الهواء لمدة عام عطلات مليئة بالألعاب النارية في يوم الاستقلال ويوم الرائد (24 يوليو) ، والدخان الناجم عن حرائق الغابات في جميع أنحاء الغرب الذي يستقر في الوادي الذي يشبه الوعاء وانقلابات الشتاء التي تنبعث فيها انبعاثات الوادي بالكامل محاصرون في بركة من الهواء البارد.

من خلال كل ذلك ، واصلت أجهزة استشعار الفريق المراقبة. وسط الأحداث المتوقعة ، ومع ذلك ، أقيم عرض خاص للألعاب النارية في 17 أغسطس 2018 ، على بعد خمسة أميال من مبنى الدراسة ، مما وفر فرصة بحث غير متوقعة. المزيد عن ذلك لاحقًا.

الانقلابات

قياسات دقيقة بدقيقة لجسيمات الهواء الخارجية والداخلية أثناء انعكاس ديسمبر 2018.

خلال حدث انعكاس في فصل الشتاء في ديسمبر ، حيث وصل مؤشر جودة الهواء في الهواء الطلق إلى مستويات برتقالية وحمراء ، وصلت جودة الهواء الداخلي إلى مستويات صفراء وبقيت هناك حتى انقلب الانعكاس. إجمالاً ، كانت مستويات التلوث بالداخل حوالي 30٪ مما كانت عليه في الخارج.

يقول ميندوزا إن هذا ليس مفاجئًا. أثناء الانقلابات ، حوالي 20٪ فقط من تلوث الهواء هو ما يسمى بالتلوث الأولي - الجسيمات التي تأتي مباشرة من عادم الاحتراق. الباقي يتكون بشكل ثانوي حيث تخضع الغازات لتفاعلات كيميائية تحت ظروف أرصاد جوية محددة وتتحد لتشكل جسيمات صلبة. بمجرد دخول الهواء إلى الداخل ، تتغير ظروف الأرصاد الجوية.

يقول ميندوزا: "يغير هذا البيئة الكيميائية لهذه الجسيمات وتتفكك بالفعل". "هذا ما نشك في حدوثه عندما تدخل هذه الجسيمات إلى المبنى ولهذا السبب لا نلاحظها."

حرائق الغابات

قياسات جسيمات الهواء الخارجية والداخلية دقيقة بدقيقة خلال حرائق الغابات في أغسطس 2018.

في أواخر أغسطس 2018 ، عندما اشتعلت ثلاث حرائق غابات نشطة في كاليفورنيا ، ارتفع تلوث الهواء الداخلي إلى حوالي 78٪ من مستويات التلوث الخارجي.

كتب الباحثون: "لما يقرب من 48 ساعة ، وصلت جودة الهواء الداخلي إلى مستويات تعتبر مشكلة بالنسبة للسكان المعرضين للخطر من الناحية الصحية ، ووصلت تقريبًا إلى مستويات تعتبر غير آمنة لجميع السكان".

من المهم ملاحظة أنه بفضل نظام مناولة الهواء في المبنى ، لا يزال الهواء أكثر أمانًا في الداخل من الخارج.

يقول ميندوزا إن سبب التسلل العالي للمواد الجسيمية هو أن جزيئات الدخان مستقرة ولا تتحلل في ظروف درجات الحرارة والرطوبة المختلفة.

يقول ميندوزا: "نرى هذه الجسيمات تنتقل مباشرة عبر النظام ، لأنه لا يوجد ترشيح محدد يمنع هذه الجسيمات. يمكن أن تكون جزيئات الدخان أيضًا أصغر حجمًا ؛ هذا هو السبب في أنهم يشكلون خطورة كبيرة علينا ".

Fireworks,en

قياسات جسيمات الهواء الخارجية والداخلية دقيقة بدقيقة خلال عطلة عيد الاستقلال 2018.

يوتا لديها عطلتان رئيسيتان للألعاب النارية: 4 يوليو و 24 يوليو (يوم الرواد). لكن تصادف أن الباحثين التقطوا إشارة من حدث خاص للألعاب النارية قبل أسابيع قليلة من حدث دخان حرائق الغابات ، مما أتاح فرصة لمعرفة كيف تؤثر الألعاب النارية ، الكبيرة والصغيرة ، على جودة الهواء الداخلي.

دخان الألعاب النارية يقع في مكان ما بين التلوث العكسي وحرائق الغابات. يحتوي على جزيئات دخان أولية بالإضافة إلى الغازات التي يمكن أن تتحد لإنتاج جسيمات ثانوية ، والتي يمكن أن تأتي من المواد الكيميائية المستخدمة في إنتاج الألوان الزاهية للألعاب النارية.

في ليلة 4 يوليو 2018 ، تدهورت جودة الهواء بشكل حاد بمجرد بدء عروض الألعاب النارية وظلت في النطاق الأحمر ، مع ارتفاعات في النطاق الأرجواني "غير الصحي للغاية" ، لمدة ثلاث ساعات تقريبًا. وصلت جودة الهواء الداخلي إلى مستويات برتقالية ، مسجلة حوالي 30٪ من تلوث الهواء الخارجي.

كتب الباحثون: "لم تبدأ جودة الهواء الداخلي إلا بعد الساعة الثامنة صباحًا في الخامس من يوليو (تموز) الماضي ، إلى مستويات ما قبل الألعاب النارية".

قياسات جسيمات الهواء الخارجية والداخلية دقيقة بدقيقة خلال فعالية الألعاب النارية الخاصة.

استمر عرض الألعاب النارية الخاص في 17 أغسطس لمدة 30 دقيقة فقط ، وعلى الرغم من أن النطاق كان أصغر بكثير ، إلا أن الدخان كان لا يزال كافياً لرفع مؤشر جودة الهواء الداخلي إلى اللون البرتقالي لعدة دقائق.

يقول ميندوزا: "حتى عرض الألعاب النارية" الصغير "كان له تأثير ملحوظ على جودة الهواء الداخلي. هذا مهم للأشخاص الذين يعانون من تحديات في الجهاز التنفسي والذين يمكنهم رؤية أحداث ذات جودة هواء رديئة على نطاق واسع مثل الانقلابات وعطلات الألعاب النارية القادمة - ولكن الذين قد يجدون الألعاب النارية الخاصة تظهر مفاجأة غير سارة.

المبنى التجاري الذي درسه الباحثون هو بيئة خاضعة للسيطرة إلى حد ما. سيكون التعرف على جودة الهواء الداخلي في المنزل تحديًا أكبر. "لديك أطفال يأتون بالطين أو الأوساخ على أقدامهم ، لديك الكنس الكهربائي والطهي. لذلك ستكون هذه هي خطوتنا التالية ". نظرًا لأن العديد من الأشخاص يقضون وقتًا أطول في المنزل بسبب جائحة COVID-19 ، نأمل أن يساعد البحث في فهم الإجراءات التي يمكن للأشخاص اتخاذها لتحسين جودة الهواء الداخلي.

"هناك الكثير من الفرص للحد من الملوثات التي تصل إلى شاغلي المباني ، التجارية والسكنية على حد سواء ،" تقول سارة بول ، مساعدة مدير قسم يوتا لبناء وإدارة المرافق. "بالنسبة لي ، هذا هو الجزء الأكبر من هذا العمل - مع المزيد من البحث يمكن أن يشير إلى الطريق لحماية الأشخاص في الداخل."

# # #

ابحث عن الدراسة الكاملة هنا.

تابيثا بيني ، أستاذ مشارك في العلوم السياسية ، كان مؤلفًا مشاركًا لهذه المخطوطة ، جنبًا إلى جنب مع مندوزا وبول.