Про монітори якості повітря та їх параметри

Як би банально це не звучало, незважаючи на коронавірус, економічні потрясіння, світова промисловість продовжує працювати, генеруючи величезну кількість викидів в атмосферу. І всі речовини, що викидаються, не додають здоров'я. І хоча загальне збільшення якості і спрощення життя в порівнянні з тим, що було всього 100 років тому незаперечне, що призводить до збільшення середньої тривалості життя, якість повітря (як і споживаної в їжу води), які погіршуються, наполегливо прагнуть це життя вкоротити. Або як мінімум погіршити її якость у вигляді спадкових захворювань, що нівелює досягнення сучасних технологій і медицини. Які саме покликані життя полегшити та продовжити.
Сьогодні ми (майже) не будемо говорити про CO2. Про нього скажуть сильні світу цього (або просто вдають, що говорять), прагнучи хоча б на 1-1,5% зменшити викиди CO2 в атмосферу. І це завдання на десятиліття. Причому політикам протистоїть потужне промислове та вуглеводневе лобі, не бажаючи втрачати свої наддоходи, замість того, щоб вкладати мільярди в інноваційні системи очищення, дбаючи про наших нащадків.
Сьогодні ми говоритимемо про основні показники приладів, які контролюють інші параметри, окрім вуглекислого газу. Причому це не завжди дорогі промислові стаціонарні пристрої. А деякі з них можна придбати для дому, у квартиру, щоб "відкрити очі" на те, чим ми дихаємо в прямому розумінні слова. Це вимірювальні індикатори атмосфери у вас вдома або вони ще мають і іншу назву.

Що таке монітор якості повітря

Чим ми дихаємо ?

Крім постійного складу повітря (кисень, азот, інертні гази, CO₂ – куди вже без нього !), присутні також молекули води, які ми називаємо терміном "вологість" і який міряють гігрометри, є й інші гази та зважені частки, які вже небажані, але які, на жаль, неминучі. І всю цю повітряно-газово-пилову суміш ми вдихаємо, осаджуючи на альвеолах легень і за десятки років життя на Землі до свого життєвого фіналу підходимо з задишкою, кашлем та супутніми хворобами. І зовсім не втішає, що у “курців ще гірше”.
Нашими “очима” служать монітори якості повітря, що безперервно відображаються всі кількісні зміни сторонніх домішок.

Чи можна монітори назвати детекторами газу? В окремому випадку можна, якщо вони вимірюють наприклад формальдегід або вуглекислий газ. Але розширення функцій і відповідно набуття назви обумовлено ще додатковою можливістю вимірювати пилове забруднення.

Існують навіть окремі моно – прилади, що зазвичай використовуються в промисловості, що носять зрозумілу і промовисту назву - пиломіри. Відповідно, вони затребувані там, де обладнання генерує пил. У яких галузях це може відбуватись ?

• Виробництво цементу;
• Обробка каменю;
• Мукомольна промисловість;
• Цукрова промисловість;
• Видобуток вугілля.

Пил шкідливий не тільки тому, що впливає на здоров'я робітників, які змушені працювати в респіраторах і навіть це не рятує від силікозу. Пил це грізна потенційна небезпека вибуху ! Саме так. Якщо у цеху, де спостерігається висока концентрація, наприклад борошна – вище 50 г/м³, достатня кількість кисню і є відкритий вогонь або іскра, станеться спалах, тобто вибух. А це вже катастрофа.

Наведемо ще 3 несподіваних (не в сенсі дивовижних, не реальних, а в сенсі, що про це мало хто замислюється) приклади, де мікрочастинки проникають до органів дихання, хоча ці приклади ніяк не пов'язані з промисловістю.

1. Накопичення пилу в легенях супроводжує вчителів, які вдихають пил від крейди, якою пишуть завдання на дошці для школярів. Так що онлайн навчання або офлайн, але з електронними дошками у цій частині рятує легені вчителів. Вітаємо діджиталізацію і в галузі освіти.
2. Другий, несподіваний приклад – сільське господарство. І саме підгалузь – заготівля сіна. Існує навіть спеціалізація фермерів (ми це знаємо, тому що вони періодично приходять за вологомірами до нас), які мають площі, засівають саме травою, яка підходить для сіна та під час заготівлі десятків тонн сіна та відвантаження тюків замовникам, які пов'язані з тваринництвом, працівники вдихають мікрочастинки сіна - сінний пил.
3. І третє, це... перукарі. Коли, щоб підсушити голову або прибрати зрізане волосся, щоб бачити подальший "фронт роботи", як далі стригти, перукар, здуває все феном, у повітря потрапляють колючі мініатюрні частинки волосся. Звичайно це не пил, вони досить важкі та осідають на підлогу перукарні. Що викликає необхідність регулярного вологого прибирання. Але пил осідає не відразу. І частинками волосся – і своїх і чужих, і чистих і брудних, піднятими в повітря струменем фена, дихають усі, хто перебуває в перукарні. І клієнти, і перукарі. І оскільки затримувати дихання на кілька хвилин можуть тільки пірначі за перлами, вся ця повітряно-волосяна суміш засмоктується у легені…

Що вимірюють ці прилади ?

Просто скажемо так: це комбінація детектора газу та пиломіру. Такий вимірювальний мікс, що сигналізує про те, чим ми дихаємо.
Той, хто вже мав справу з вимірювальними приладами, які вимірюють більше однієї величини, обов'язково спитають – а “що, в моніторах якості повітря кілька рядків на дисплеї ?” Що б показувати всі величини відразу? Абсолютно вірно. У побутових, спрощених моделях, може бути 2-3 рядки.

Отже, монітор якості повітря - це пристрій, який вимірює зважені частинки в повітрі частинок PM1.0, PM2.5 і PM10 за допомогою одного з видів датчиків (наприклад лазерного), а також вимірює вміст газів: формальдегіду (HCHO) та інших органічних летких речовин (TVOC). Іноді до складу включаються вимірювачі СО2 (дуже рідко СО) та термогігрометри.

Що такі PM з цифрами ?

PM – це мікро частинки (Particulate matter), а цифри після цього скорочення – розмір частинок у мікрометрах. Тобто PM2.5 – це 2,5 мкм частинки. Нормативними документами визначено граничну величину мкг/м³, безпечну для здоров'я.
Ми сказали про здоров'я, але зробимо ще один штрих, згадаємо ще одну галузь, про яку не сказали вище, але зараз саме час розповісти про неї, в контексті розмірів частинок пилу.
Це виробництво мікросхем. Насамперед мікропроцесорів. У приміщенні, де вони виробляються, має панувати ідеальна чистота від пилу!
Для всіх, хто пов'язаний більш-менш тісно з новинками комп'ютерної техніки, смартфонів, відомо, що чергове покоління процесорів характеризується як кількістю транзисторів на одному кристалі кремнію, що неминуче супроводжується збільшенням обчислювальної потужності, так і технологією. І ось технологія і містить у своїй назві розмір транзистора (це дещо спрощено, але по суті вірно) у нанометрах. Тобто є технології 7 мм, 5 мм. Чим менша цифра, тим потужніші процесори, з одного боку, але й жорсткіші вимоги до чистоти повітря з іншого !
Візьмемо розмір частинок пилу P1.0. Це пил розміром трохи більше 1 мкм, то 1-я мільйонна частка метра. А ми говоримо в контекті виробництва процесорів про нанометри! Тобто про цифри у сотні разів менше. Понад чистота.

Але ми в побуті з такими цифрами практично не будемо мати справу. Тому “спустимося на землю”, до нашої грубої пилової реальності.
Візьмемо PM2.5 – цифра наявності в повітрі зважених твердих частинок пилу розміром менше 2.5 мікрон (0.0025 мм). Що сюди входить? Вуличний пил – наприклад з землі, продукти згоряння в двигунах автомобілів (особливо старих, невідрегульованих дизельних, які виробляють сажу), дим від спалювання листя (це, до речі, заборонено законом).

TVOC — а цей показник відображає індекс наявності VOC (летких органічних сполук) у повітрі у приміщенні.

Простіше кажучи, це така збірна солянка, куди входить майже все, що не включається до стандартного складу атмосфери. Це сигаретний дим, дим з кухні, зміг у мегаполісі, всілякі аерозолі, як лаки для волосся, так і будівельні, розчинники, миючі та миючі засоби, фарби, алкоголь та інша летюча хімія, що випаровується.

НСНО — це хімічна формада сполук формальдегіду

З формальдегідом боротись неможливо. У сенсі, що якщо він виділиться, якимось чином обмежити цей газ ви не зможете. Тільки прибирати джерело. Це можуть бути старі меблі з ДСП, дерев'яна підлога тощо.

До речі, при заселенні в орендовану квартиру, при придбанні столів або шаф, не заважає ходити з детектором формальдегіду. Якщо, звичайно, він у вас є. Чим небезпечний формальдегід? Може викликати подразнення слизових оболонок, органів дихання, накопичуватися та призводити до отруєння.

І що з цим робити?

Іноді можна чути безнадійне:

А що ми можемо зробити? Не ми ж створюємо цей пил. Він летить із вулиці !

1. Ну, по-перше, є пилосос. Це не панацея. Але при регулярному очищенні підлог і килимів, менше пилу підніматимемо в атмосферу домашніми тапками. Заодно і знизиться ймовірність алергії, якщо у вас домашні тварини, що залишають свою шерсть там і там.
2. По-друге, ще за радянських часів, мешканці пристосувалися захищатися від пилу, завішуючи кватирки марлею. Яка з часом жовтіє, чорніє і взагалі перестає пропускати повітря. І це всі ми вдихаємо! Так, не естетично. Примітивно. Зате дешево та практично.

Це з приводу пилу.
А якщо ви купуєте нову квартиру, то тут не поміщає і повноцінний монітор якості повітря, який покаже, чи не запилена надмірно атмосфера в обраному вами житловому масиві або в приватному секторі.
Це може пояснити, чому власники "скидають ціну". Наприклад неподалік проходить автотраса, пил у поєднанні з димом постійно циркулює, добираючись і всередину житлових кімнат.
Курить сусід, дим від якого з балкона постійно тягне до вас у кімнату, і він теж до речі здійснює повітряне забруднення, на яке реагують деякі прилади. Хоча для цього вони й не потрібні. Тютюновий запах визначається елементарно нашими рецепторами нюху та без моніторів якості повітря.
Або господар клятвенно запевняє, що: “Не беріть до уваги, цей цементний завод знаходиться аж в кілометрі звідси!”. Здавалося б далеко. Але прилад покаже, що для пилу це не відстань. І якщо залишитеся тут жити, цим усім дихатимете.
Варіантів може бути багато. І все треба перевіряти, виміряти. Цифровий монітор на допомогу !