Hiểu được sự nguy hiểm của ô nhiễm không khí có thể là một câu hỏi hóc búa. Chúng ta không chỉ phải ôm đầu quan niệm rằng không khí chúng ta hít thở có thể chứa đầy các hạt độc hại, chúng ta còn phải đánh giá cách chúng ta có thể bảo vệ hiệu quả bản thân và những người thân yêu của chúng ta khỏi những chất ô nhiễm này. Thật không may, phương pháp tiêu chuẩn công nghiệp hiện tại để đo hiệu suất của máy lọc không khí chỉ tính đến việc lọc các chất dạng hạt (PM). Mặc dù đây chắc chắn là một thành phần quan trọng quyết định mức độ hiệu quả của máy lọc không khí có thể giúp cải thiện chất lượng không khí trong không gian sống hoặc làm việc của bạn, nhưng nó không phải là cách duy nhất để đánh giá hiệu suất tổng thể của nó. Để giúp bạn hiểu rõ hơn về chủ đề phức tạp này, chúng tôi thảo luận về việc ô nhiễm không khí trong nhà có nhiều ảnh hưởng như thế nào không chỉ là vật chất dạng hạt.
Không khí trong nhà: đánh giá nhanh
Khi nói đến không khí bạn hít thở trong nhà, có một loạt các chất ô nhiễm có thể ảnh hưởng đến chất lượng không khí. Lấy ví dụ, vật chất dạng hạt (hay viết tắt là PM), những hạt bụi nhỏ, trôi nổi tự do có thể nhìn thấy khi tia nắng chiếu qua cửa sổ trong nhà bạn. Tuy nhiên, chỉ có PM lớn nhất có thể nhìn thấy dưới ánh sáng mặt trời và hầu hết không thể nhìn thấy bằng mắt thường. Hít phải chất PM vô hình này có liên quan đến một số vấn đề sức khỏe nghiêm trọng khác nhau, đó là lý do tại sao nó là một chất ô nhiễm được nghiên cứu rất kỹ và thường được thảo luận.
Tuy nhiên, hãy nhớ rằng nó không phải là chất ô nhiễm duy nhất trong không khí, và quan trọng, nó không phải là chất ô nhiễm duy nhất có thể ảnh hưởng đến sức khỏe của bạn. Ngoài ra còn có các vi sinh vật lây nhiễm, các chất độc trong không khí thải ra từ đồ đạc và vật liệu xây dựng trong nhà hàng ngày, bào tử nấm mốc trôi nổi trong không khí và nhiều chất gây ô nhiễm khác mà chúng ta cần quan tâm nếu muốn không khí trong sạch.
Cách tiếp cận hiện tại để kiểm tra chất lượng không khí
Phương pháp lâu đời nhất và phát triển nhất để kiểm tra chất lượng không khí là đo lượng PM lơ lửng trong không khí. Loại công nghệ này có nhiều dạng khác nhau nhưng đơn giản nhất và thường chính xác nhất là các thiết bị đếm kích thước và số lượng các hạt riêng lẻ. Điều này rất hữu ích để đo mức độ ô nhiễm không khí dạng hạt gần đúng phát ra từ một nguồn như xa lộ, nhà máy điện hoặc bếp nấu ăn. Các hạt nhỏ hơn được cho là không lành mạnh hơn vì các hạt lớn hơn dễ bị phổi bắt và tống ra ngoài hơn, nhưng bất kể kích thước của chúng, những hạt này thường được phát ra từ cùng một nguồn. Kết quả là, cách tiếp cận này rất hữu ích để có được một thước đo sơ bộ về ô nhiễm không khí dạng hạt.
Khi kiểm tra hiệu quả của máy lọc không khí, tiêu chuẩn công nghiệp hiện tại là đo hiệu quả lọc của ba phạm vi kích thước hạt khác nhau gần tương ứng với các hạt khói, bụi và phấn hoa trung bình.
Điều gì còn thiếu trong phương pháp thử nghiệm hiện tại
Phương pháp thử nghiệm hiện tại rất hữu ích, nhưng nó có những nhược điểm lớn. Đối với một, nó không tính đến độc tính hoặc bản chất vật lý của các hạt được đo, có thể có những tác động khác nhau đối với cơ thể của bạn. Ví dụ, một hạt khói đơn lẻ không có lợi cho sức khỏe khi hít phải nhưng không có hại gì bằng việc hít phải một loại vi rút sống sót có cùng kích thước, có thể gây nhiễm trùng lâu dài. Trong tình huống này, máy đếm hạt sẽ không thể phân biệt được sự khác biệt. Đối với những người bị dị ứng, hít phải những hạt cát nhỏ có thể không gây ra phản ứng dị ứng, nhưng hít phải những hạt phấn có kích thước tương tự sẽ dễ gây ra phản ứng dị ứng hơn. Ngoài ra, các hạt khác nhau có thể dễ dàng hơn hoặc khó lọc hơn. Các giọt chất lỏng nhỏ có thể dễ dàng quấn quanh các sợi của bộ lọc, nhưng một bào tử nấm mốc có kích thước tương tự cứng và nhiều gai có thể bật ra khỏi các sợi và không bị giữ lại theo cách tương tự.
Quan trọng nhất, các phân tử riêng lẻ của các chất ở thể khí không thể được phát hiện bằng máy đếm hạt, chúng chỉ quá nhỏ để kích hoạt máy dò. Vì vậy, trong khi phương pháp đếm hạt chắc chắn cho chúng ta biết điều gì đó về chất lượng của không khí, nó chắc chắn không phải là toàn bộ câu chuyện.
Thành phần của không khí trong nhà: một ngành khoa học mới nổi
Nghiên cứu về thành phần của không khí là một ngành khoa học mới nổi và đang phát triển nhanh chóng khi các thiết bị đo đạc trở nên đơn giản hơn đối với các nhà khoa học sử dụng và người tiêu dùng mua rẻ hơn.
Cả thành phần bình thường và ô nhiễm của khí quyển đều đại diện cho một hỗn hợp vật chất rất phức tạp. Theo truyền thống, cách dễ nhất để phân chia các phần khác nhau của khí quyển để hiểu rõ hơn về chúng là xem xét riêng rẽ các khí và PM và phát triển các kỹ thuật đo từng phần.
Thông thường, các hạt được xác định bằng kích thước gần đúng của chúng, được đo bằng micrômet hoặc một phần mười nghìn cm. Mặt khác, các chất khí thường được đặt tên tương ứng với các tính chất hóa học của chúng như ozon, nitơ đioxit và fomandehit. Khi nghiên cứu tiến triển, bản chất hóa học của các hạt và bản chất vật lý của khí đang trở thànhquan trọng hơn.
Để làm phức tạp thêm vấn đề, cho đến gần đây người ta vẫn cho rằng chất lượng không khí trong nhà và ngoài trời gần như ngang nhau. Tuy nhiên, EPA gần đây đã nói rằng chất lượng không khí trong nhà kém hơn chất lượng không khí ngoài trời. Có những nguồn PM và các chất ô nhiễm dạng khí trong nhà có thể tích tụ theo thời gian nếu hệ thống thông gió không đủ.
Vật chất dạng hạt: một khía cạnh quan trọng của chất lượng không khí
PM là một thành phần không lành mạnh của ô nhiễm không khí và có liên quan đến một loạt các bệnh không chỉ bao gồm ung thư mà còn các bệnh thần kinh như chứng mất trí nhớ và bệnh đa xơ cứng, và các bệnh về cơ quan nội tạng như tiểu đường.
Nghiên cứu ban đầu được thực hiện dễ dàng nhất về PM bao gồm các hạt có kích thước 10 micron trở xuống, còn được gọi là PM10. Sự phát xạ PM10 từ hầu hết các nguồn có tương quan với sự phát xạ của các kích thước hạt khác, vì vậy nó là một đại diện hữu ích để đo sự hiện diện của ô nhiễm dạng hạt trong không khí. Tuy nhiên, kể từ đó, người ta đã phát hiện ra rằng PM đại diện cho các hạt có chiều rộng nhỏ hơn như PM2.5 (kích thước 2,5 micron trở xuống) và PM1.0 (kích thước 1 micron trở xuống) nguy hiểm hơn vì chúng dễ dàng vượt qua khả năng phòng vệ của phổi hơn. và có thể đi vào máu và do đó vào các cơ quan nội tạng.
Điều này bổ sung cho thực tế là các hạt lớn hơn lắng xuống mặt đất nhanh hơn và các hạt nhỏ hơn có nhiều khả năng bị lơ lửng ở nơi chúng có thể được hít vào. Vì vậy, trong khi chúng thường được phát ra từ cùng một nguồn, nồng độ của chúng trong môi trường có thể khác nhau.
Như bạn có thể thấy trong hình này, PM2.5 nhỏ hơn nhiều so với sợi tóc người, có đường kính khoảng 50-70 micron. Hầu hết các hạt xuất hiện tự nhiên, chẳng hạn như bụi, phấn hoa và bào tử nấm mốc, đều lớn hơn và gần 10 micron. Giống như hầu hết các dạng ô nhiễm không khí, nồng độ nguy hiểm của PM2.5 trong không khí là một hiện tượng tương đối mới và chỉ thực sự là một vấn đề kể từ cuộc cách mạng công nghiệp khoảng 150 năm trước. Nó chủ yếu đến từ việc đốt các nhiên liệu hóa thạch như hóa dầu và than đá ngoài trời, nhưng cũng có thể được hình thành từ quá trình gia công gỗ và kim loại hoặc từ khói hàn.
Trong nhà, nguồn PM phổ biến nhất là nấu ăn, nhưng cũng có nhiều nguồn khác, chẳng hạn như đốt nến hoặc vừa đạp tung bụi vừa đi bộ xung quanh. PM cũng có thể vào nhà từ bên ngoài khi bạn sống gần với giao thông như đường bộ và đường cao tốc đông đúc cùng với các sự kiện chất lượng không khí nghiêm trọng như cháy rừng.
Những gì còn thiếu trong bức tranh truyền thống về chất lượng không khí: Khí vô cơ, VOC và phân sinh học
Mặc dù không tốt cho sức khỏe, PM chắc chắn không phải là chất gây ô nhiễm không khí duy nhất do ngành công nghiệp hiện đại gây ra, và ô nhiễm không khí thậm chí là thứ duy nhất lơ lửng trong không khí có thể khiến bạn bị bệnh. Hơn nữa, các phép đo chất lượng không khí theo truyền thống thường tập trung vào ô nhiễm không khí ngoài trời từ các nguồn công nghiệp và xe cộ, nhưng không khí trong nhà có thể có nồng độ chất ô nhiễm thậm chí cao hơn. Trong khi các chất ô nhiễm không khí ngoài trời có thể bị gió thổi bay, bị phá hủy bởi các tia nắng mặt trời hoặc được giảm nhẹ bởi môi trường tự nhiên, các chất ô nhiễm trong nhà có thể tích tụ lại mà không có nơi để phát tán.
Như chúng tôi đã đề cập ở trên, các chất gây ô nhiễm không khí trong nhà ngày càng trở nên phức tạp hơn và ít được xác định hơn. Để cho bạn thấy mọi thứ có thể phức tạp như thế nào, chúng tôi đã tách ra một số thành phần khác nhau của các chất gây ô nhiễm không khí trong nhà trong một xã hội hiện đại bằng biểu đồ dưới đây. Bạn sẽ thấy tần suất các chất ô nhiễm hữu cơ khác nhau có thể giao nhau với vật chất dạng hạt và ngược lại.
VOCs: Được tìm thấy trong ngôi nhà hiện đại
Một nhóm chất gây ô nhiễm không khí trở thành khí, nhưng cần được coi là tách biệt với khí vô cơ, là các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, hoặc VOC. Những chất này thường là sản phẩm phụ của quá trình sản xuất công nghiệp hoặc thành phần của hóa chất tẩy rửa và thường được tìm thấy trong gia đình. Chúng đôi khi được sử dụng làm dung môi cho các sản phẩm như sơn, chất kết dính và sơn mài và đôi khi được sử dụng làm khối xây dựng thực tế cho các thành phần nhựa. Có rất nhiều VOC được tìm thấy trong một ngôi nhà thông thường và việc che đậy có thể trở nên cạn kiệt, nhưng các chất phổ biến bao gồm formaldehyde, benzen và methylene chloride.
Các VOC khác nhau có mức độ độc hại khác nhau đối với những người khác nhau. Axeton, một dung môi phổ biến cho sơn móng tay, không được biết là đặc biệt độc hại. Tuy nhiên, formaldehyde, là một loại khí thải phổ biến từ vật liệu xây dựng, đồ nội thất, thảm và đệm, được coi là chất độc và gây ung thư. Benzen được Bộ Y tế và Dịch vụ Nhân sinh coi là chất gây ung thư và được thải ra từ thuốc lá, khói xe và nhiều nguồn khác.
Không phải tất cả các VOC đều nguy hiểm. Hầu hết tất cả các mùi do động vật, thực vật và các sinh vật hữu cơ khác thải ra về mặt kỹ thuật đều được coi là VOC bay lơ lửng trong không khí. Mặc dù những VOC này có thể gây ra phản ứng dị ứng ở một số người, nhưng chúng thường không độc đối với những người khác. Có những ngoại lệ, ví dụ, một cPhần lớn mùi do vi khuẩn tiêu hóa chất hữu cơ thối rữa thải ra là một chất hóa học gọi là putrescine, có độc với liều lượng lớn.
Vi sinh vật: Nấm mốc, vi khuẩn và hơn thế nữa
Loại chất ô nhiễm thứ hai có thể được coi là các hạt, nhưng cần được xem xét đặc biệt, được gọi là phân tử sinh học. Bioaerosols là các hạt được giải phóng từ các sinh vật sống nhưng không nhất thiết phải sống, mặc dù một số là như vậy. Bioaerosols là vi rút trong không khí, vi khuẩn, bào tử nấm mốc, phấn hoa và các mảnh sinh vật khác.
Vi rút rất phổ biến trong không khí, nhưng chỉ một tỷ lệ nhỏ lây nhiễm sang người và khiến họ bị bệnh như cúm và sởi. Trong khi việc lây truyền các bệnh do vi-rút trong không khí có thể xảy ra, nhưng hầu hết thời gian vi-rút bị lơ lửng trong các giọt chất lỏng tương đối lớn và lắng xuống mặt đất trong vòng vài phút.
Vi khuẩn cũng khá phổ biến trong không khí và hầu hết là lành tính. Chúng cứng hơn vi rút nhưng vẫn dễ bị tiêu diệt do thiếu nước hoặc ánh nắng trực tiếp. Vi khuẩn như strep và staph có thể gây nhiễm trùng nghiêm trọng. Ngoài ra, nhiều vi khuẩn có độc tố vốn có trong cấu trúc của chúng có thể gây ra các phản ứng dị ứng và các vấn đề sức khỏe khác.
Bào tử nấm mốc là cơ quan sinh sản của nhiều loài nấm khác nhau và rất thích hợp để bay lơ lửng trong không khí. Chúng chứa các chất độc nguy hiểm liên quan đến một loạt các ảnh hưởng đến sức khỏe mà hầu hết chỉ hạn chế ở các phản ứng giống như dị ứng. Trong một số trường hợp, tiếp tục tiếp xúc với bào tử nấm mốc có thể gây mẫn cảm cho một số cá thể và tạo ra phản ứng hen mạnh hơn theo thời gian.
Chất gây dị ứng là những chất phản ứng với hệ thống miễn dịch để bắt đầu phản ứng dị ứng. Các chất gây dị ứng phổ biến nhất xảy ra ở lông vật nuôi (vảy da), tàn dư của mạt bụi và phấn hoa thực vật. Phản ứng dị ứng cũng có thể được bắt đầu bởi một loạt các chất trong không khí và đôi khi có mùi đơn giản.
Khí vô cơ
Khí độc trong không khí chủ yếu là kết quả của hoạt động công nghiệp nhưng cũng có thể xảy ra một cách tự nhiên. EPA đã tiến hành nghiên cứu chỉ trong vài năm qua về cách các chất độc hại này là thành phần phổ biến của ô nhiễm không khí và cách chúng có thể tích tụ trong không khí trong nhà và góp phần gây ra các vấn đề sức khỏe như thế nào. EPA coi các khí vô cơ có vấn đề nhất là ôzôn (O3), nitơ điôxít (NO2), lưu huỳnh điôxít (SO2), cacbon monoxit (CO) và radon. Mỗi cái có một chút khác biệt:
Ôzôn được tạo ra từ các nguyên tử ôxy giống như ôxy mà chúng ta hít thở nhưng lại độc hại khi nó tiếp xúc với các sinh vật sống. Nó được tạo ra một cách tự nhiên bởi ánh sáng mặt trời ở tầng ôzôn cao trong khí quyển. Ôzôn trong tầng ôzôn không được coi là ô nhiễm không khí. Tuy nhiên, ở dưới mặt đất, ozon được hình thành phổ biến nhất từ phản ứng của VOC và nitơ đioxit với ánh sáng mặt trời và là một chất ô nhiễm có hại.
Nitơ điôxít được thải vào không khí khi đốt nhiên liệu trong xe cộ và nhà máy điện. Nó cũng là một sản phẩm của khói cháy rừng, mặc dù điều này thể hiện một nguồn ít phổ biến hơn.
Lưu huỳnh đioxit cũng được thải ra từ quá trình đốt cháy nhiên liệu. Các nguồn ít phổ biến hơn bao gồm núi lửa và khai thác kim loại từ quặng.
Radon là một loại khí hoàn toàn tự nhiên nhưng có tính phóng xạ được phát ra từ một số loại đá. Nó có thể tích tụ trong không gian tầng hầm, nơi phóng xạ của nó có thể gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng đến sức khỏe.
Carbon monoxide được hình thành từ việc đốt bất cứ thứ gì, kể cả nhiên liệu trong ô tô cũng như bất kỳ loại gỗ hoặc khí đốt nào để nấu ăn.
Các phân tử riêng lẻ rất nhỏ của những khí này rất độc hại khi hít phải và cần các giải pháp dựa trên hóa học để loại bỏ chúng khỏi không khí. Bộ lọc carbon có thể loại bỏ tất cả các chất này ngoại trừ radon, nhưng có thể tái giải phóng chúng sau đó nếu điều kiện nhiệt độ hoặc độ ẩm thay đổi.
Biết những gì đang tồn tại trong không khí của bạn và cách đối phó với nó
Không khí trong nhà chứa nhiều chất ô nhiễm có thể ảnh hưởng đến không khí bạn hít thở. Bất kể mức độ phức tạp của không khí trong nhà như thế nào, cách tiếp cận hiện tại để kiểm tra chất lượng không khí chỉ xoay quanh một loại chất ô nhiễm: PM. Và cho dù các hạt đến từ bên ngoài hay được tạo ra bên trong thông qua các hoạt động hàng ngày như nấu ăn hoặc đốt nến, thì mức độ PM trong một ngôi nhà hiện đại chắc chắn là một mối quan tâm đáng kể.
Tuy nhiên, đây cũng là nhược điểm lớn của phương pháp thử nghiệm hiện tại: Mặc dù việc đếm hạt cho chúng ta biết điều gì đó về chất lượng không khí, nhưng nó không đưa ra toàn bộ câu chuyện. Những gì còn thiếu trong bức tranh truyền thống về chất lượng không khí là các chất ô nhiễm có hại khác: VOCS, phân sinh học như nấm mốc, khí vô cơ và chất gây dị ứng. Do đó, một cách tiếp cận tốt hơn là kiểm tra những chất ô nhiễm còn thiếu này để có thước đo chính xác hơn đâu là không khí thực sự sạch.
Điều quan trọng nhất là phải hiểu chất lượng không khí để chúng ta biết cách giữ an toàn cho bản thân trước những gì có trong không khí và thực hành các phương pháp tốt để ngăn ngừa phát thải thêm các chất ô nhiễm. Nghiên cứu môi trường địa phương của bạn có thể thông báo chính xác những chất ô nhiễm nào đang hiện diện, đồng thời chú ý đến sức khỏe của bạn, đồng thời hỏi bác sĩ xem bạn có bất kỳ vấn đề nào có thể là nguyên nhân gây ra khôngKhông hít phải các chất ô nhiễm trong không khí, là một cách tuyệt vời để giữ gìn sức khỏe. Đối với các thế hệ tương lai, cũng cần cập nhật các phương pháp giảm ô nhiễm không khí mới nhất mà bạn chịu trách nhiệm.
Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về chất lượng không khí trong nhà, hãy xem các blog của chúng tôi về ô nhiễm không khí và chứng ngưng thở khi ngủ, cách giữ an toàn cho trẻ em khỏi ô nhiễm không khí và mười thành phố ô nhiễm nhất ở Mỹ.