آلاینده های هوای داخل

 

از آنجائیکه آلاینده های هوای داخل علاوه بر منابع داخلی متأثر از آلاینده های هوای آزاد می باشد برای آلاینده های هوای داخل می توان به موارد ذکر شده برای هوای آزاد اشاره کرد. علاوه بر این می توان به بیوآئروسل ها (باکتری ها، قارچ ها، ویروس ها، گرده های گیاهی و محصولات جانبی ناشی از باکتری ها و قارچ ها از قبیل 1-3 بتاگلوکان و همچنین اندوتوکسین) و گاز رادن (عمدتاً به عنوان تنها آلاینده ای شناخته می شود که مختص هوای داخل می باشد) اشاره کرد.

منابع آلاینده های هوای داخل منازل مسکونی

ممکن است انتظار داشته باشیم که غلظت های آلاینده های هوای داخل کمتر از غلظت آلاینده های هوای آزاد باشد زیرا ممکن است ساختمان به عنوان نوعی حفاظ در برابر منابع بیرونی آلودگی هوا (به عنوان مثال ترافیک و صنایع) عمل کند، اما این انتظار بسته به نوع آلاینده و همچنین نوع محیط داخل و پارامترهای دیگری ممکن است صادق نباشد. در حقیقت، علاوه بر نفوذ احتمالی برخی از آلاینده های هوا از فضای بیرون، بسیاری از فعالیت های معمول از قبیل استعمال دخانیات (کشیدن سیگار و ...)، پخت و پز، سیستم های گرمایشی و سرمایشی، تجهیزات و اثاثیه درون ساختمان، تمیز کردن و ... به عنوان منابع داخلی موثر بر کیفیت هوای داخل، منجر به کاهش کیفیت آن شده و در برخی موارد غلظت یک آلاینده خاص را تا حدی افزایش دهد که بیشتر از غلظت آن آلاینده در هوای آزاد شود.

تجهیزات خواب

از بین تمام فعالیت های زندگی، خواب بیشترین زمان را به خود اختصاص می دهد. مطالعات و تحقیقات الگوی زمانی فعالیت، روندهای مشابهی را برای خواب، با هشت تا نه ساعت خواب در روز به طور متوسط در تمام سنین، در سرتاسر جهان نشان می دهد. زمان زیادی که برای خواب صرف می شود موجب شده تا اتاق خواب به یک محیط مهم تبدیل شود. بطور کلی اکثر مطالعات نشان داده اند که غلظت عددی ذرات [1] هوای داخلی از ذرات بسیار ریز [2] با اندازه کوچکتر از 100 نانومتر و کربن سیاه [3] در زمان عدم فعالیت و در طول شب وقتی که فعالیت انسان در منزل کاهش می یابد به حداقل مقدار خود می رسند. علاوه بر غلظت آلاینده های هوا ناشی از نفوذ هوای بیرون و یا فعالیت های قبلی، اتاق خواب شامل انتشارات مبلمان و مصالح ساختمانی نیز می باشد. برخی وسایل موجود در منزل، مانند تشک و بالش که افراد در طول خواب با آنها در تماس نزدیک هستند، مورد توجه ویژه قرار گرفته اند. گرد و غبار تشک از طیف گسترده ای از ویروس ها، ارگانیسم ها (باکتری ها ، قارچ ها) و آلرژن های آنها و گرد و غبار معدنی تشکیل شده است که همه آنها در حین حرکت قابلیت تعلیق مجدد دارند. مطالعات کمی در مورد تعلیق ذرات انسانی ناشی از بالش، تشک و سایر وسایل رختخواب وجود دارد، اما گزارش شده است که از نظر بزرگی با ذرات معلق ناشی از سایر فعالیتهای داخلی انسان مانند پیاده روی قابل مقایسه است. گاهی ممکن است اتاق خواب با میزان تهویه کمتر نسبت به سایر محیط های خانگی مشخص شود، که ممکن است مانع از پراکندگی آلودگی ناشی از محیط داخلی شده و بنابراین منجر به تجمع ذرات شود. مطالعات کمی با نتایج نامشخص در مورد الگوهای تهویه و وجود آلاینده های مختلف هوا در طول مدت خواب، ارائه شده است. البته با توجه به مدت زمان صرف شده در اتاق خواب، تحقیقات بیشتری لازم است تا بتوان میزان مواجهه افراد را به طور کامل مشخص کرد.

پخت و پز

فعالیت های پخت و پز نیز با افزایش غلظت ذرات (و بخصوص غلظت تعداد ذرات) و آلاینده های گازی در محیط های داخلی خانه در ارتباط است. مطالعات نشان داده اند که تنوع گسترده ای بین مناطق، به دلیل انواع مختلف اجاق، سوخت ها، روش های پخت و پز و انواع مواد غذایی وجود دارد.

تقریباً نیمی از خانوارهای جهان برای پخت و پز وابسته به سوخت های جامد هستند (به عنوان مثال چوب، پسماندهای کشاورزی، مواد دفعی حیوانات و زغال سنگ). که این نسبت در مناطق مختلف متفاوت است، سوخت های جامد در بیش از 60 درصد خانوار های آفریقا و آسیای جنوب شرقی، 46 درصد در منطقه اقیانوس آرام غربی، 35 درصد در منطقه مدیترانه شرقی و بسیار کمتر (کمتر از 20 درصد) در قاره آمریکا و اروپا استفاده می شوند. در کل دنیا، مواجهه با آلاینده های ناشی از سوخت های جامد (برای پخت و پز، گرمایش و روشنایی) مسئول 2/8 میلیون مرگ و 85/6 میلیون سالهای از دست رفته عمر بواسطه ناتوانی[4] در سال 2015 بوده است. مطالعات متعددی گزارش کرده اند که فرد در محلهای در حال پخت و پز (عمدتاً زنان) در معرض غلظت های بسیار زیاد دوده های پخت و پز قرار دارد که البته نوع سوخت تأثیر بسزایی در کیفیت هوای داخل[5] و پیامدهای بعدی آن بر روی سلامت دارد. اگرچه تغییر سوخت منجر به کاهش زیاد PM و غلظت دیگر آلاینده ها می شود، اما امکان جایگزینی کامل با سوخت های تمیز ممکن است برای سال های طولانی در مناطقی که تأمین سوخت مشکل است غیرقابل اجرا باشد.

نوع اجاق همچنین یک عامل تعیین کننده مهم در انتشار و در همینطور غلظت های داخلی آلاینده ها است. در برخی از کشورهای در حال توسعه، آشپزخانه های سنتی و قدیمی که معمولاً منجر به مصرف بیشتر سوخت و انتشار بیشتر آلاینده های هوا می شوند در غلظت های داخلی بسیار مؤثر هستند. نوع اجاق مورد استفاده در یک خانه به سطح درآمد بستگی دارد، زیرا اجاق ی پیشرفته تر به درآمدهای بالاتری نیاز دارند. انجام مداخلات برای تعویض اجاق های فعلی به انواع پیشرفته تر احتمالاً دستیابی به یک مرحله موفقیت آمیزتر از تغییر نوع سوخت برای کاهش مواجهه است. نتایج یک متا آنالیز در یک آزمایش بر روی اجاق های "تمیزتر" (مجهز شده به هود یا دودکش) کاهش قابل توجهی در متوسط 24 ساعته غلظت آلاینده ها نشان داد. که این کاهش برای PM_2.5 حدود 42 درصد (29-50 درصد) به علت جایگزینی اجاق پیشرفته و 83 درصد (64-94 درصد) برای تغییر به اجاق های اتانول بود.

علاوه بر آلودگی ناشی از سوخت های مختلف، مواد غذایی همچنین می توانند مقادیر زیادی از آلاینده ها را منتشر کنند. مطالعات متعددی غلظت های بالای حاصل از پخت و پز مواد را گزارش کرده اند و پخت و پز را به عنوان یکی از فعالیتهای داخلی با بیشترین تأثیر بر غلظت ذرات معلق در کشورهای توسعه یافته به ویژه در محدوده اندازه ذرات ریز و فوق العاده ریز معرفی کرده اند. در هشت خانه در هنگ کنگ، پخت و پز 62 درصد از کل PM_2.5 و با سهم نسبی بسیار پایین تر برای PM₁₀  برآورد شده است. همچنین در 37 خانه در ایالات متحده آمریکا میانگین افزایش غلظت بالاتر از غلظت زمینه PM_2.5 در اثر فعالیت های پخت و پز 51 میکروگرم در مترمکعب برآورد شده است. در نروژ، سرخ کردن وافل حتی اگر هود هم روشن باشد باعث افزایش غلظتPM₁₀  تا 19 برابر بیشتر می شود (130 میلی گرم در متر مکعب) و اگر هود خاموش باشد منجر به افزایش 62 برابر بیشتر (246 میلی گرم متر مکعب) از غلظت زمینه می شود. برای PNC ها (غلظت عددی ذرات)، در آشپزخانه ها بعد از پخت و پز غلظت ها بین 10 تا 40 برابر بیشتر است.

تمیزکاری

تمیز کردن یکی دیگر از فعالیتهای رایج داخلی است که می تواند باعث بدتر شدن کیفیت هوای داخل شود. در ایالات متحده بزرگسالان به طور متوسط 20 تا 30 دقیقه در روز را برای تمیز کردن خانه های خود صرف می کنند. امور مربوط به تمیز کردن برای از بین بردن مواد ناخواسته مانند گرد و غبار و ذرات معلق در هوا از روی کف و مبلمان ضروری است. با این وجود، چنین فعالیت هایی می تواند علاوه بر تولید گازهای گلخانه ای از محصولات تمیز کننده منجر به تعلیق و توزیع مجدد ذراتی که قبلاً بر روی سطوح مختلف داخلی ته نشین شده اند شود. به طور کلی مورد اول ذرات درشت تر تولید می کند، بنابراین بر می تواند باعث افزایش 82-80 غلظت جرم ذرات شود در حالی که مورد دوم بر PNC تأثیر می گذارد، گرچه ممکن است غلظت جرمی نیز افزایش یابد. فواصل بیشتر بین زمان های تمیز کردن باعث افزایش میزان گرد و غبار تجمع یافته بر روی کف (جرم غبار در واحد سطح) می شود و به دنبال آن باعث افزایش گرد و غبار تعلیق یافته می شود. همانند پخت و پز این فعالیت ها ممکن است باعث افزایش غلظت ذرات بصورت متناوب و دائمی شوند و گاهی ممکن است باعث پیک های بالای غلظت نیز شوند. تعلیق مجدد ذرات توسط اختلاط مکانیکی در حین فعالیت های تمیز کردن مانند جارو برقی و جارو زدن به صورت دستی بیشترین تاثیر را در تولید ذرات درشت PM₁₀ دارند. برای مثال در یکسری آزمایش مربوط به جاروبرقی بر روی فرش محققان گزارش کرده اند که PM₁₀ به میزان بیش از 17 میکروگرم بر متر مکعب افزایش داشته است در حالیکه میزان تعلیق PM_2.5 حدود 1/1 میکروگرم بر مترمکعب بوده است.

گرمایش

به دلیل داشتن درجه حرارت پایین در طول زمستان، برخی از مناطق جهان برای حفظ دمای داخلی مناسب نیاز به گرمایش دارند. در کشورهای در حال توسعه بیشتر خانواده ها از سوخت جامد در اجاق های نامناسب برای گرمایش و همچنین برای پخت و پز استفاده می کنند، از این رو میزان غلظت ها و پیامدهای بهداشتی متعاقب آن مانند مواردی است که قبلاً برای انتشار پخت و پز توضیح داده شده می باشد. در کشورهای توسعه یافته، گرمایش مرکزی اغلب سیستم اصلی است. با این حال، در سال های اخیر، اجاق گاز و شومینه های چوبی محبوبیت بیشتری یافته اند، بخشی از آن به دلیل جذابیت آنها (ایجاد یک محیط دنج و گرم) و همچنین هزینه کمتری در مقایسه با سایر سوخت های گرمایشی می باشد. در آلمان خانه های با سیستم گرمایش مرکزی غلظت PM، فلزات سنگین و PAH کمتری را نسبت به خانه های گرم شده در اثر سوختن ذغال سنگ یا شومینه های روباز سوز چوبی نشان دادند.

افراد ساکن

حضور انسان می تواند در کیفیت هوای داخل نقش داشته باشد. حرکت افراد (به عنوان مثال راه رفتن) می تواند ذراتی را که قبلاً بر روی سطوح مختلف در داخل منازل ته نشین شده اند و یا بدن افراد می توانند از طریق ریزش پوست بدن یا واکنش های ازن با چربی های سطح پوست و/یا محصولات مراقبت شخصی (مانند عطرها) مجددا معلق شوند. تعلیق مجدد می تواند منبع مهمی برای ذرات معلق در مقایسه با سایر منابع داخلی باشد. شدت و بزرگی تعلیق مجدد ذرات با اندازه ذرات، بار گرد و غبار، نوع سطح، ماهیت و شدت فعالیت، تهویه و رطوبت نسبی متفاوت است. این حالت برای ذرات درشت از اهمیت ویژه ای برخوردار است زیرا برای ذرات در محدوده اندازه 0/7 تا 10 میکرومتر افزایش می یابد. در مطالعات آزمایشگاهی PM₁₀ در طول عمل راه رفتن 84 درصد افزایش یافته، در حالیکه هیچ تاثیری بر روی PNC مشاهده نشده است. در این آزمایش بار بیشتر گردوغبار با PM₁₀ بیشتری همراه بود که این مورد نشان می دهد با حذف منظم گرد و غبار (یعنی تمیزکردن) با راه رفتن افراد در یک اتاق ذرات معلق در هوا کاهش می یابند. فرش ها نسبت به کف های سخت باعث تعلیق مجدد ذرات با محدوده اندازه 3 تا 10 میکرومتر می شوند و این در حالی است که اختلاف معناداری در حدود اندازه های 0/4 تا 3 میکرومتر مشاهده نشده است. بسیاری از فعالیت های دیگر نظیر مرتب کردن تختخواب و تا کردن لباس ها نیز می توانند باعث تعلیق مجدد ذرات شوند. ترکیب ذرات معلق به شرایط محیطی، منطقه و عملکرد ساکنین بستگی دارد. ذرات غبار داخل می توانند از مواد معدنی، فلزات سنگین، هیدروکربن های معطر حلقوی، سموم دفع آفات، فتالات، مهار کننده های شعله، عوامل مداخله گر در غدد درون ریز، باکتری ها، ویروس، قارچ ها، گردوغبار مایت و سایر بقایای حیوانی تشکیل شوند. از این رو، علاوه بر اثرات سلامتی ناشی از مواجهه با ذرات معمولی، بیماری های مرتبط با آلرژن ها و بیماری های عفونی با مواجهه با گرد و غبار معلق خانگی ارتباط دارند.

ملاحظات نهایی در خصوص کیفیت هوای داخل

آلاینده های هوای داخل به علت مواجهه طولانی مدت افراد در نتیجه گذراندن مدت زمان طولانی در محیط های داخلی (بیش از 80 درصد) بسیار حائز اهمیت هستند. فعالیت های مختلف مانند پخت و پز، تمیزکردن، تعلیق مجدد گرد و غبار ناشی از تحرک افراد انتشارات آلی و غیره می توانند باعث افزایش غلظت آلاینده های هوای داخل شوند. همچنین واکنش های شیمیایی ناشی از گونه های فعال نظیر ازن ممکن است باعث کاهش کیفیت هوای داخل شوند. طیف گسترده ای از آلاینده ها ممکن است سمیت های متفاوتی داشته باشند که این آلاینده ها نظیر آلاینده های ذره ای (مانند ذرات PM₁₀، PM_2.5 و PM₁) و آلاینده های گازی (به عنوان مثال NO_x ، CO ، O₃)، ذرات معدنی (مانند EC، کربنات ها، فلزات) و ترکیبات آلی (از قبیل VOCs ، PAHs) توسط منابع داخلی منتشر می شوند. اگرچه برخی از این مؤلفه ها ممکن است بی ضرر باشند، اما برخی دیگر ممکن است تأثیر قابل توجهی بر سلامت داشته باشند. با توجه به مقیاس مواجهه (به دلیل طولانی بودن دوره و یا غلظت زیاد)، نیاز به توصیف مناسب کیفیت هوای داخل برای تعیین کمیت خطرات مرتبط با سلامتی ضروری است.