Quando você pensou que poderia entrar em casa para se proteger da poluição do ar que assola o Vale do Lago Salgado, uma nova pesquisa mostra que os eventos de poluição atmosférica elevada, como vilões de filmes de terror, abrem caminho para os espaços internos. A pesquisa, conduzida em conjunto com a Divisão de Construção e Gerenciamento de Instalações de Utah, foi publicada em Ciência do Ambiente total.

Em um estudo de longo prazo em um prédio da área de Salt Lake, os pesquisadores descobriram que a quantidade de poluição do ar que chega dentro de casa depende do tipo de poluição externa. Incêndios florestais, fogos de artifício e inversões de inverno afetam o ar interno em diferentes graus, diz Daniel Mendoza, professor assistente de pesquisa no Departamento de Ciências Atmosféricas e professor assistente visitante no Departamento de Urbanismo e Planejamento Metropolitano. O estudo é único, diz Mendoza, combinando um projeto de monitoramento de longo prazo da qualidade do ar interno com medições externas emparelhadas e instrumentos de nível de pesquisa.

“Todos nós sabemos sobre as inversões”, diz Mendoza. “Todos nós sabemos o quão grande é o problema dos incêndios florestais. Mas nós realmente sabemos o que acontece quando estamos dentro? ”

A configuração

Mendoza, que também tem nomeações como professor assistente adjunto na Divisão Pulmonar da Escola de Medicina e como cientista sênior no Instituto NEXUS, e seus colegas montaram seus equipamentos de monitoramento de ar nos Laboratórios Estaduais Unificados em Taylorsville, Utah. Eles colocaram três sensores para medir as concentrações de partículas no ar: um no telhado para medir o ar externo, um na sala de tratamento de ar - onde o ar externo entra - e um em um escritório. O edifício usa um sistema de filtragem de ar 100% externo; isso não é típico da maioria dos edifícios comerciais, que normalmente usam alguma quantidade de ar recirculado.

Os sensores permaneceram no local de abril de 2018 a maio de 2019, pouco mais de um ano. No Vale do Lago Salgado, os eventos de qualidade do ar de um ano incluem feriados repletos de fogos de artifício no Dia da Independência e Dia dos Pioneiros (24 de julho), fumaça de incêndios florestais em todo o oeste que se instala no vale em forma de tigela e inversões de inverno em que todas as emissões do vale estão presos em uma piscina de ar frio.

Por tudo isso, os sensores da equipe vigiaram. Em meio aos eventos esperados, no entanto, um show privado de fogos de artifício ocorreu em 17 de agosto de 2018, a menos de cinco quilômetros do prédio do estudo, proporcionando uma oportunidade inesperada de pesquisa. Mais sobre isso mais tarde.

Inversões

Medições minuto a minuto de partículas de ar externo e interno durante uma inversão de dezembro de 2018.

Durante um evento de inversão no inverno em dezembro, quando o Índice de Qualidade do Ar ao ar livre atingiu os níveis laranja e vermelho, a qualidade do ar interno atingiu os níveis amarelos e permaneceu lá até que a inversão fosse resolvida. Ao todo, os níveis de poluição no interior eram cerca de 30% do que eram no exterior.

Isso não é surpreendente, diz Mendoza. Durante as inversões, apenas cerca de 20% da poluição do ar é chamada de poluição primária - o material particulado que vem diretamente da exaustão da combustão. O resto é secundário - formado à medida que os gases sofrem reações químicas sob condições meteorológicas específicas e se combinam para formar partículas sólidas. Assim que o ar entra em casa, essas condições meteorológicas mudam.

“Isso muda o ambiente químico para essas partículas e elas realmente se dissociam”, diz Mendoza. “É isso que suspeitamos que esteja acontecendo quando essas partículas entram no prédio e é por isso que não as observamos.”

Incêndios florestais

Medições minuto a minuto de partículas de ar interno e externo durante um incêndio florestal em agosto de 2018.

No final de agosto de 2018, quando três incêndios florestais ativos estavam queimando na Califórnia, a poluição do ar interno aumentou para cerca de 78% dos níveis de poluição externa.

“Por quase 48 horas”, escreveram os pesquisadores, “a qualidade do ar em ambientes fechados atingiu níveis considerados problemáticos para populações comprometidas com a saúde e quase atingiu níveis considerados inseguros para todas as populações”.

É importante notar, porém, que graças ao sistema de tratamento de ar do prédio, o ar ainda é mais seguro dentro do que fora.

A razão para a maior infiltração de material particulado, diz Mendoza, é que as partículas de fumaça são estáveis ​​e não se quebram em diferentes condições de temperatura e umidade.

“Vemos essas partículas viajarem direto pelo sistema”, diz Mendoza, “porque não existe uma filtragem específica que bloqueie essas partículas. As partículas de fumaça também podem ser menores; é por isso que eles são tão perigosos para nós. ”

Fogos de artifício

Medições minuto a minuto de partículas de ar externas e internas durante o feriado do Dia da Independência de 2018.

Utah tem dois grandes feriados com fogos de artifício: 4 de julho e 24 de julho (Dia do Pioneiro). Mas os pesquisadores pegaram um sinal de um evento privado de fogos de artifício apenas algumas semanas antes do incêndio florestal, proporcionando uma oportunidade de ver como os fogos de artifício, grandes e pequenos, afetaram a qualidade do ar interno.

A fumaça dos fogos de artifício está em algum lugar entre poluição de inversão e incêndios florestais. Ele contém partículas de fumaça primária, bem como gases que podem se combinar para produzir partículas secundárias, que podem vir dos produtos químicos usados ​​para produzir as cores brilhantes dos fogos de artifício.

Na noite de 4 de julho de 2018, a qualidade do ar piorou drasticamente depois que os shows de fogos de artifício começaram e ficou na faixa vermelha, com picos na faixa roxa “muito prejudicial à saúde”, por cerca de três horas. A qualidade do ar interno atingiu níveis laranja, registrando cerca de 30% da poluição do ar externo.

“Foi somente depois das 8h do dia 5 de julho que a qualidade do ar interno voltou aos níveis anteriores aos fogos de artifício”, escreveram os pesquisadores.

Medições minuto a minuto de partículas de ar externas e internas durante um evento privado de fogos de artifício.

O show privado de fogos de artifício em 17 de agosto durou apenas 30 minutos e, embora o alcance fosse muito menor, a fumaça ainda foi suficiente para elevar o índice de qualidade do ar interno para laranja por vários minutos.

“Mesmo um 'pequeno' show de fogos de artifício teve um impacto marcante na qualidade do ar interno”, diz Mendoza. Isso é importante para pessoas com problemas respiratórios que podem ver eventos em grande escala e de baixa qualidade do ar, como inversões e feriados com fogos de artifício, chegando - mas que podem descobrir que fogos de artifício particulares mostram uma surpresa desagradável.

O prédio comercial que os pesquisadores estudaram é um ambiente um tanto controlado. Aprender sobre a qualidade do ar interno nas residências será um desafio maior. “Você tem crianças chegando com lama ou sujeira nos pés, passa aspirador e cozinha. Então esse será nosso próximo passo. ” Como muitas pessoas estão passando mais tempo em casa devido à pandemia de COVID-19, a pesquisa ajudará a compreender quais ações as pessoas podem realizar para melhorar a qualidade do ar interno.

“Há muitas oportunidades para reduzir os poluentes que atingem os ocupantes dos prédios, tanto comerciais quanto residenciais”, diz Sarah Boll, diretora assistente da Divisão de Construção e Gerenciamento de Instalações de Utah. “Para mim, essa é a grande parte deste trabalho - com mais pesquisas, ele pode apontar o caminho para proteger as pessoas dentro de casa.”

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Tabitha Benney, professora associada de ciência política, foi co-autora deste manuscrito, junto com Mendoza e Boll.