Precis när du trodde att du kunde gå inomhus för att vara säker från luftföroreningar som plågar Salt Lake Valley, ny forskning visar att förhöjda luftföroreningar, som skräckfilmskurkar, klappa sig in i inomhusutrymmen. Forskningen, genomförs i samarbete med Utah Division of Facilities Construction and Management, publiceras i Vetenskapen om den totala miljön .

I en långsiktig studie i en byggnad i Salt Lake-området, forskare fann att mängden luftföroreningar som kommer inomhus beror på typen av utomhusföroreningar. Skogsbränder, fyrverkerier och vinterinversioner påverkar alla inomhusluften i olika grad, säger Daniel Mendoza, forskarassistent vid Institutionen för atmosfäriska vetenskaper och gästassistent vid institutionen för stads- och storstadsplanering. Studien är unik, Mendoza säger, kombinerar ett långsiktigt övervakningsprojekt för inomhusluft med parade utomhusmätningar och forskningsinstrument.

"Vi vet alla om inversionerna, "Säger Mendoza." Vi vet alla hur stora problem bränder är. Men vet vi verkligen vad som händer när vi är inne? "

Upplägget

Mendoza, som också har utnämningar som adjungerad biträdande professor vid lungavdelningen vid School of Medicine och som seniorvetare vid NEXUS Institute, och hans kollegor satte upp sin luftövervakningsutrustning vid Unified State Laboratories i Taylorsville, Utah. De placerade tre sensorer för att mäta luftburna koncentrationer av partiklar:En på taket för att mäta utomhusluft, en i luftbehandlingsrummet - där uteluften kommer in - och en på ett kontor. Byggnaden använder ett 100% externt luftfiltreringssystem; detta är inte typiskt för de flesta kommersiella byggnader, som vanligtvis använder en viss mängd återcirkulerad luft.

Sensorerna stannade på plats från april 2018 till maj 2019, drygt ett år. I Salt Lake Valley, ett års luftkvalitetshändelser inkluderar helgdagar med fyrverkerier på självständighetsdagen och pionjärdagen (24 juli), rök från skogsbränder i hela väst som bosätter sig i den skålliknande dalen och vinterinversioner där hela dalens utsläpp fångas i en pool av kall luft.

Genom allt, teamets sensorer höll vakt. Mitt i de förväntade händelserna, dock, en privat fyrverkeriutställning ägde rum den 17 augusti, 2018, inom fem mil från studiebyggnaden, ger en oväntad forskningsmöjlighet. Mer om det senare.

Inversioner

Under en vinterversion i december, när luftkvalitetsindexet utomhus nådde orange och rött, inomhusluftkvaliteten nådde gula nivåer och stannade där tills inversionen rensades. I alla, föroreningsnivåerna inuti var cirka 30% av vad de var utanför.

Det är inte förvånande, Säger Mendoza. Under inversioner, bara cirka 20% av luftföroreningarna är det som kallas primär förorening - partiklar som kommer direkt från förbränningsavgaser. Resten är sekundär - bildas när gaser genomgår kemiska reaktioner under specifika meteorologiska förhållanden och kombineras för att bilda fasta partiklar. Så snart luften kommer inomhus, dessa meteorologiska förhållanden förändras.

"Det förändrar den kemiska miljön för dessa partiklar och de dissocierar faktiskt, "Säger Mendoza." Det är vad vi misstänker att händer när dessa partiklar kommer in i byggnaden och det är därför vi inte observerar dem. "

Skogsbränder

I slutet av augusti 2018, när tre aktiva skogsbränder brann i Kalifornien, luftföroreningarna inomhus ökade till cirka 78% av föroreningsnivåerna utanför.

"I nästan 48 timmar, "skrev forskarna, "Inomhusluftkvaliteten nådde nivåer som ansågs problematiska för hälsokompromitterade befolkningar och nådde nästan nivåer som ansågs osäkra för alla befolkningar."

Det är viktigt att notera, fastän, att tack vare byggnadens luftbehandlingssystem, luften är fortfarande säkrare inne än ute.

Anledningen till den högre infiltrationen av partiklar, Mendoza säger, är att rökpartiklar är stabila och inte bryts ner vid olika temperatur- och fuktighetsförhållanden.

"Vi ser att dessa partiklar färdas rakt igenom systemet, "Mendoza säger, "eftersom det inte finns någon specifik filtrering som blockerar dessa partiklar. Rökpartiklar kan också vara mindre i storlek; det är därför de är så farliga för oss."

Fyrverkeri

Utah har två stora fyrverkerier:4 juli och 24 juli (Pioneer Day). Men forskarna råkade fånga en signal från ett privat fyrverkeri -evenemang bara några veckor före brandeldens händelse, ger en möjlighet att se hur fyrverkerier visar, både stora och små, påverkad luftkvalitet inomhus.

Röken från fyrverkerier är någonstans mellan inversionsföroreningar och skogsbränder. Den innehåller primära rökpartiklar samt gaser som kan kombineras för att producera sekundära partiklar, som kan komma från de kemikalier som används för att producera fyrverkeriernas ljusa färger.

Natten till den 4 juli, 2018, luftkvaliteten försämrades kraftigt när fyrverkerier började och stannade i det röda området, med spikar i det lila "mycket ohälsosamma" sortimentet, i cirka tre timmar. Inomhusluftkvaliteten nådde orange nivåer, registrerar cirka 30% av luftföroreningarna utomhus.

"Det var först efter 8:00 den 5 juli som luftkvaliteten inomhus återvände till nivåerna före fyrverkerier, "skriver forskarna.

Den privata fyrverkeriutställningen den 17 augusti varade bara 30 minuter, och även om omfattningen var mycket mindre, röken var fortfarande tillräcklig för att höja luftkvalitetsindexet inomhus till orange i flera minuter.

"Även en" liten "fyrverkeri hade en markant inverkan på luftkvaliteten inomhus, "Säger Mendoza. Det spelar roll för personer med andningsutmaningar som kan se storskaliga, dåliga luftkvalitetshändelser som inversioner och fyrverkerier kommer - men vem som kan hitta privata fyrverkerier visar en obehaglig överraskning.

Den kommersiella byggnad som forskarna studerade är en något kontrollerad miljö. Att lära sig om luftkvaliteten inomhus i hemmet blir en större utmaning. "Du har barn som kommer in med lera eller med smuts på fötterna, du har dammsugning och matlagning. Så det kommer att bli vårt nästa steg. "Eftersom många människor tillbringar mer tid hemma på grund av COVID-19-pandemin, forskningen kommer förhoppningsvis att hjälpa till att förstå vilka åtgärder människor kan vidta för att förbättra luftkvaliteten inomhus.

"Det finns många möjligheter att minska de föroreningar som når passagerare i byggnader, både kommersiella och bostäder, säger Sarah Boll assisterande direktör för Utah Division of Facilities Construction and Management. "Till mig, det är den stora delen av detta arbete - med mer forskning kan det peka på vägen för att skydda människor inomhus. "