PM частицы в воздухе: что это такое и чем опасны PM2.5 и PM10

Время прочтения: 7 минут
23.03.2023
  • »
  • »
Один из показателей загрязнённости воздуха — наличие и состав тонкодисперсных частиц PM2.5 и PM10. Эта проблема особенно актуальна для жителей городов и мегаполисов.

В статье расскажем, что такое частицы PM, откуда они берутся и какое влияние оказывают на человека, а также ответим на вопрос, как можно обезопасить себя от их вредного воздействия.
Содержание

Взвешенные частицы PM2.5 и PM10 — что это такое

Аббревиатурой PM (от анг. particulate matter — твёрдые частицы) обозначают частицы, которые находятся в воздухе во взвешенном состоянии. Это смесь мелких твёрдых частиц пыли, золы, сажи, дыма, а также соединений минерального или органического происхождения.
Дисперсная воздушная среда, которая состоит из взвешенных твёрдых или жидких частиц, называется аэрозолем. Поэтому для обозначения частиц PM используют также определение тонкодисперсные или аэрозольные.
Лёгкие среднестатистического человека за 60 лет его жизни пропускают около 300 тонн воздуха со всеми содержащимися в нём пылевыми аэрозолями

Размеры частиц PM

Размер частиц PM — от долей микрона до 0,1 мм. 1 микрон (мкм) равен 0,001 мм. Более крупные частицы от 0,1 мм до 5 мм называют песком.
  • PM10 — достаточно крупные частицы размером от 2,5 до 10 мкм, их можно увидеть невооружённым глазом,
  • PM2.5 — мельчайшие частицы размером от 0,001 до 2,5 мкм, которые незаметны без специальных приборов,
  • PM1 — ультрадисперсные частицы размером менее 0,001 мкм.
Размер частиц PM2.5 и PM10 и срез человеческого волоса
Размер частиц PM2.5 и PM10 в сравнении с человеческим волосом
Частицы не могут находиться во взвешенном состоянии постоянно, рано или поздно пыль оседает на поверхностях. Длительность нахождения частиц PM в атмосфере также напрямую зависит от их размера:
  • PM10 удаляются из воздуха через несколько часов после выброса,
  • PM2.5 могут находиться во взвешенном состоянии до нескольких недель,
  • PM1 — до нескольких месяцев.
Тонкодисперсные частицы, находясь в воздухе длительное время, могут переноситься на большие расстояния, преодолевая природные преграды и распространяясь по территории соседних стран и даже континентов.
Тонкодисперсные частицы относятся к частицам, загрязняющим атмосферу. Это явление изучают за рубежом более 30 лет. В России предельно допустимые концентрации твёрдых частиц были введены только в 2010 году, однако федеральный мониторинг за частицами PM практически не ведётся, за исключением отдельно взятых регионов.

Как образуются частицы PM

Частицы PM могут иметь как природное, так и антропогенное происхождение.
  • Частицы PM природного происхождения образуются в результате эрозии почвы и органических испарений.
  • Частицы PM искусственного (антропогенного) происхождения образуются в результате деятельности человека.
Основной источник антропогенных частиц PM — транспортные средства, работающие на двигателях внутреннего сгорания, и промышленные предприятия, деятельность которых связана со сжиганием или переработкой угля и нефти, а также строительство, разработка, добыча и переработка полезных ископаемых. Кроме того, автомобили относят к источникам образования частиц PM не только в связи со сжиганием топлива, но и из-за физического взаимодействия шин и дорожного покрытия: от интенсивного трения в воздух попадают частицы асфальта и резины.
Частицы PM по способу попадания в атмосферу делятся на первичные и вторичные.
  • Первичные частицы PM попадают в воздух в готовом виде: к ним относятся как раз продукты сжигания нефти, угля (сажа), мельчайшие частицы асфальта и покрышек, о которых мы говорили выше, сульфаты, нитраты, оксиды тяжёлых металлов, а кроме этого — биологические загрязнители, в том числе аллергены и вредоносные микроорганизмы.
  • Вторичные частицы PM образуются в воздухе в результате цепочки химических процессов. Например, оксиды азота, серы, контактируя с водой, образуют кислоты, далее — нитраты, сульфаты, которые и являются твёрдыми частицами. В процессе сельскохозяйственной, животноводческой деятельности образуется аммиак, который преобразуется в твёрдый остаток — мочевую кислоту, сохраняющую токсичность исходного вещества (аммиака).

Как частицы PM попадают в помещение

Взвешенные частицы присутствуют везде, где есть воздух: не только в городе, но и в сельской местности, а также в условиях природы, не тронутой деятельностью человека. Однако наиболее вредны частицы антропогенного происхождения, которые в большом количестве содержатся в воздухе крупных промышленных центров и мегаполисов.
Обычно они рассеиваются под воздействием ветра, однако в безветренную погоду и вследствие других факторов большое скопление таких частиц может формировать смог — дымку или пелену густого тумана. Подробнее о городском смоге вы можете прочитать в нашей статье «Что такое смог и каково его влияние на здоровье».
Даже при отсутствии такого явления, как смог, частицы PM беспрепятственно попадают в квартиры и могут образовываться в помещениях:
  • при открывании дверей,
  • при проветривании с помощью окон, форточек, приточных клапанов,
  • через неплотности в строительных конструкциях в результате процесса инфильтрации (микрощели и поры в строительном материале, рамах),
  • вместе с животными, которых выгуливают на улице,
  • образуются при курении и зажигании свечей,
  • образуются при использовании бытовых чистящих веществ и аэрозолей,
  • образуются в результате развития плесени из-за повышенной влажности.

Как определить уровень частиц PM в воздухе

Загрязнённость воздуха частицами PM — один из показателей качества воздуха, а именно параметра его чистоты. В сфере мировой экологии для информирования общественности об уровне загрязнения воздуха принято использовать индекс качества воздуха (AQI), переведённый в цветовую шкалу на карте.
Индекс AQI получают из исходных данных о загрязнении воздуха озоном, диоксидом азота, диоксидом серы, частицами PM2.5 и PM10. Итак, всего 5 показателей дают основание оценивать качество воздуха. Для каждого загрязняющего вещества индекс варьируется от 1 (хорошо) до 5 (очень плохо).
Скриншот главной страницы портала Iqair 22.03.2023 г.
Скриншот главной страницы портала Iqair 22.03.2023 г.
Портал Iqair отображает данные станций мониторинга качества воздуха, которые расположены по всему миру. К сожалению, территория России недостаточно охвачена подобными станциями, тем не менее некоторые населённые пункты регулярно попадают в антирейтинг самых загрязнённых городов мира.
По данным Iqair, средняя концентрация PM2.5 в 2022 году в России в 2,2 раза превысила рекомендуемый ВОЗ среднегодовой показатель
Поскольку в программе мониторинга за качеством воздуха в России участвует лишь несколько регионов, определять, какой уровень частиц PM в доме, удобнее всего с помощью портативных датчиков качества воздуха. Наиболее функциональные приборы, помимо температуры и влажности, определяют уровень частиц PM, углекислого газа и других параметров. Подробнее об этих устройствах читайте в нашей статье «Потребительские датчики качества воздуха: можно ли доверять им?».

Как влияют частицы PM2.5 и PM10 на здоровье

Частицы PM размером 0,5–5 мкм относятся к респирабельным, то есть способным проникать в организм человека через средние и нижние дыхательные пути, это связано в первую очередь с их крайне малым размером. Иллюстрация ниже показывает зависимость глубины этого проникновения от размера частиц PM.
Глубина проникновения частиц PM в сосуды лёгких в зависимости от размера частиц
Глубина проникновения частиц PM в сосуды лёгких в зависимости от размера частиц
Вредное воздействие частиц PM подтверждено документально. К наиболее опасным негативным последствиям проникновения частиц-загрязнителей в организм относят
  • повышение респираторной заболеваемости,
  • обострение астмы или повышение риска развития астмы у детей,
  • риск развития сердечно-сосудистых заболеваний (ишемическая болезнь сердца, разрушение атеросклеротических бляшек, тромбозы, инфаркты, инсульты).
Поскольку многие из тонкодисперсных частиц являются токсичными, они могут вызвать отравление организма даже при кратковременном воздействии.
Симптомы отравления вредными частицами:
  • одышка,
  • учащённое сердцебиение,
  • развитие воспалительных процессов,
  • синдром хронической усталости.
Врачи и экологи свидетельствуют: при выбросе в атмосферу значимого количества частиц PM2.5 в клиники с приступами аритмии обращается в полтора раза больше человек, чем обычно. Организация здравоохранения называет частицы PM причиной приблизительно 3% случаев смерти от кардиопульмонарной патологии и 5% случаев смерти от рака лёгкого.
Исследователи фиксируют рост числа случаев госпитализации, а также смертности от сердечно-сосудистых, респираторных заболеваний и от рака лёгкого. Кроме того, подсчитано, что постоянное воздействие частиц PM на организм человека сокращает продолжительность его жизни на 8 и более месяцев.
Что необходимо учитывать при оценке влияния частиц PM на организм:
  • происхождение, состав и физические свойства частиц,
  • размер частиц,
  • концентрацию частиц,
  • длительность воздействия частиц (контакта с частицами).
Наиболее подвержены вредному воздействию взвешенных частиц дети, пожилые люди, а также люди, страдающие заболеваниями лёгких или сердца.
Сложность оценки риска воздействия частиц PM на организм человека заключается в том, что на данный момент не определено, какой минимальный уровень загрязнённости этими частицами можно считать безопасным. Иными словами, мы не можем сказать, что существует предельно низкая концентрация частиц, которая не вызывает никаких негативных последствий для здоровья. Частицы PM присутствуют повсеместно и защититься от них на 100% невозможно.

Как избавиться от частиц PM в квартире

Частицы PM — это одна из составляющих воздуха, поэтому избавиться от них, как мы уже отметили выше, невозможно. Однако можно минимизировать их концентрацию в помещении. Для этого рекомендуем следовать правилам:
  • герметизировать неплотности строительных конструкций,
  • обеспечить возможность проветривания с одновременной очисткой приточного воздуха,
  • отказаться от курения в помещении и от зажигания свечей,
  • исключить использование бытовой химии и косметики в форме аэрозолей.
Подчеркнём, что не рекомендуется отказываться от проветривания. Во-первых, это не обезопасит от частиц PM, а во-вторых, вызовет превышение концентрации углекислого газа в помещении. Вы заметите это довольно быстро в виде душного, спёртого воздуха и ухудшения самочувствия. Подробнее об этом эффекте читайте в нашей статье «Влияние углекислого газа на человека».
Выбирая способ снижения концентрации вредных частиц в помещении, важно учитывать, что прибор, который поможет обеспечить очистку воздуха от частиц PM, в обязательном порядке должен быть оборудован фильтром класса HEPA с маркировкой от H11. Только такие фильтры способны эффективно очищать воздух от мельчайших тонкодисперсных частиц. H11 улавливает до 95% частиц размером менее 0,4 мкм.
Кроме того, в процессе удаления частиц PM микроклимат в квартире должен стремиться к оптимальному, а воздух становиться
  • чистым,
  • свежим,
  • достаточно влажным,
  • комфортной температуры.
Очистить воздух от микрочастиц PM и создать благоприятный микроклимат в помещении поможет приточный комплекс AIRNANNY A7. Это многофункциональное устройство, которое обеспечивает приток свежего воздуха, его очистку, нагрев до комфортной температуры и увлажнение.
Принцип работы приточного воздухоочистителя AIRNANNY A7
AIRNANNY A7 забирает воздух с улицы, пропускает через систему фильтров и возвращает в помещение очищенным
AIRNANNY A7 укомплектован каскадной системой фильтрации, которая очищает воздух от крупных загрязнений в виде уличной пыли, перьев, шерсти с помощью префильтра, а также от мельчайших частиц PM10 и PM2.5 с помощью HEPA-фильтра.
Комплектации AIRNANNY A7 с угольным или фотокаталитическим фильтром способны также очистить воздух от неприятных запахов, вирусов и бактерий.
Благодаря обеспечению необходимого притока свежего воздуха, весь отработанный воздух, а также избытки углекислого газа и тепла удаляются через вытяжную систему под воздействием создаваемого давления.
Приточный комплекс проветривает квартиру при закрытых окнах, то есть без сквозняков, и одновременно очищает как приточный, так внутренний воздух помещения. Таким образом, с помощью AIRNANNY A7 можно отрегулировать все основные показатели качества воздуха, включая важнейший — чистоту.
Ответьте на 5 вопросов и узнайте, как наладить микроклимат у вас дома
Какие проблемы микроклимата нужно решить?
От каких загрязнений нужно очищать воздух?
Какие дополнительные требования к устройству?
В каком помещении нужно наладить микроклимат?
1
5
  • Статью подготовила редакционная команда ATMEEX
Хотите поблагодарить за статью? Поделитесь в социальных сетях!
А также оставьте комментарий, нам важно ваше мнение.

Рекомендуем к прочтению

Комментарии

Хотите дышать чистым и свежим воздухом?
Получите консультацию прямо сейчас!

Мы перезвоним и расскажем, как защитить дом от опасных загрязнений с улицы и как в этом поможет приточный очиститель воздуха ATMEEX AIRNANNY, а также подберём модель для решения ваших задач
Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с политикой конфиденциальности