Branschcertifierade partikelmasker är mest effektiva för att skydda människor från vulkanisk aska, medan vanliga kirurgiska masker ger mindre skydd.

En första studie i sitt slag, ledd av Dr Claire Horwell från Institute of Hazard, Risk and Resilience vid Durham University, STORBRITANNIEN, har mätt effektiviteten hos olika typer av andningsskydd mot vulkanisk aska.

Under de senaste månaderna, vulkanutbrott har påverkat Hawaii, Guatemala och Bali. Vulkanaska kan ge symtom som hosta, andfåddhet och väsande andning samt förvärrar redan existerande tillstånd som astma och bronkit. Rekommendationer från detta projekt tillämpades på Bali och Hawaii, där lokala icke-statliga organisationer och statliga myndigheter distribuerade N95-masker baserat på projektresultaten. Teamet hoppas att deras resultat också kommer att informera svar på framtida vulkanutbrott.

Forskningen, genomförs i samarbete med Institute of Occupational Medicine (IOM), Edinburgh, testat en rad andningsskydd som ofta används av samhällen som drabbats av vulkanisk aska, inklusive bandanas, kirurgiska masker och mer sofistikerade industricertifierade 'N95'-masker.

Resultaten visar att kirurgiska masker, samtidigt som den har bra filtrering, passar vanligtvis så dåligt att de är mindre effektiva än industricertifierade masker, som är designade för att passa bra. Forskningen visade också att tygmaterial, som bandanas och t-shirts, som vanligtvis används som en informell metod för andningsskydd, är mycket dåliga på att filtrera partiklar.

Dr Horwell sa:"Kirurgiska masker är en vanligt distribuerad form av andningsskydd och vår studie väcker viktiga frågor kring detta, och behovet av att myndigheter tillhandahåller information om deras effektivitet.

"Vår studie ger rekommendationer baserade på solida bevis, som nu informerar hjälporganisationer, hälsoavdelningar, och individer om de mest effektiva formerna av skydd mot vulkanisk aska. Dessa rekommendationer hjälper också samhällen att undvika att utveckla en falsk känsla av säkerhet från att bära skydd som kanske inte är så effektivt som de tror."

Teamet har använt resultaten av sin studie för att utveckla rekommenderade åtgärder som nu finns tillgängliga på webbplatsen för International Volcanic Health Hazard Network, paraplyorganisationen för forskning och offentlig spridning om vulkanhälsofrågor, som drivs av Dr Horwell.

Forskningsstudien var utformad för att förstå hur både filtreringseffektiviteten (FE) av maskmaterial, och ansiktspassningen av en mask, kan påverka skyddets effektivitet, liksom hur användarna uppfattade de olika typerna av skydd de testade.

I studien, FE av 17 vanliga former av andningsskydd testades med prover av vulkanisk aska som tagits från utbrottsplatser. De industricertifierade maskerna, en mask som marknadsförs som effektiv för att blockera fina partiklar, känd som PM2.5, och en mycket enkel mask från Indonesien uppnådde FE som närmade sig 100 procent. Kirurgiska masker hade FEs på runt 90 procent.

I kontrast, tygskydd som bandanas, erbjöd en dålig FE på mindre än 44 procent. Vätande material bidrog inte till att förbättra deras prestanda, även om det hjälpte lite att vika materialet.

Forskarna fortsatte med att mäta Total Inward Leakage (TIL) av fyra typer av skydd med de bästa filtreringseffektivitetsresultaten, för att förstå hur ansiktspassning påverkade effektiviteten. Frivilliga bar varje typ av andningsskydd under en simulering av saneringsaktiviteter för vulkanisk aska, medan forskargruppen mätte TIL.

Volontärer tillfrågades också om deras uppfattning om passform, bekvämlighet, skydd och andningsförmåga, vilket alla kan påverka sannolikheten för att individer bär olika former av skydd.

Medan de industricertifierade N95-maskerna uppnår en TIL på mindre än 10 procent, kirurgiska masker, som är vanligt förekommande under vulkanisk aska, hade en TIL på 35 procent på grund av deras dåliga ansiktspassform. TIL för kirurgiska masker förbättrades till 24 procent genom att binda ett bandage över toppen, men detta påverkade uppfattningen om komfort och andningsförmåga för bäraren.

Dr Karen Galea, IOM, förklarade:"När andningsskydd distribueras till samhällen som påverkas av vulkanisk aska, det finns inte nödvändigtvis några råd eller utbildning om hur man uppnår bästa ansiktspassform.

"Övergripande, de branschcertifierade N95-maskerna presterade bäst. Dock, dessa masker är inte utan sina utmaningar. Inte bara tenderar de att kosta mer än vanliga kirurgiska masker, men, också, de är ofta skrymmande, ger upphov till logistiska utmaningar kring lagring.

"Våra volontärer såg de branschcertifierade maskerna som obekväma att bära men uppfattade den här masken som det mest skydd på grund av robusthet och passform."

Studien, publicerad i två artiklar i International Journal of Hygiene and Environmental Health , är en del av projektet Health Interventions in Volcanic Eruptions (HIVE), finansierat av ELRAH:s Research for Health in Humanitarian Crises Program som syftar till att förbättra hälsoresultaten genom att stärka evidensbasen för folkhälsointerventioner i humanitära kriser.

Teamet presenterar sina resultat vid två stora konferenser i år; konferensen Cities on Volcanoes 10 i Neapel, Italien och den nionde internationella konferensen om vetenskapen om exponeringsbedömning (x2018) i Manchester, STORBRITANNIEN.

HIVE -projektet, som denna studie har varit en del av, har också genomfört sociala undersökningar med drabbade samhällen för att förstå de faktorer som påverkar om människor kommer att bära andningsskydd. De sociala undersökningarna genomfördes i samarbete med University of Indonesia, Kagoshima University, Japan och Universidad Nacional Autónoma de México, Mexiko.