Исследование под руководством Брэндона Бура из Университета Пердью показало, что ароматические соединения, выделяемые как обычными чистящими средствами, так и продуктами на основе растительных эфирных масел, способны быстро вступать в химические реакции в помещениях и образовывать наночастицы. При вдыхании некоторые из этих крайне мелких частиц могут проникать глубоко в лёгкие.
Специалисты отмечают, что снизить воздействие можно, если выбирать средства без ароматизаторов, улучшать вентиляцию с помощью вытяжных вентиляторов или открытых окон, а также не использовать приборы, генерирующие озон, одновременно с ароматизированными чистящими продуктами. Результаты работы были представлены на осенней конференции Американского химического общества (ACS) в рамках симпозиума «Здоровые внутренние пространства: объединение микробиома и химии» в McCormick Place.
«Важно, что уборка удаляет вирусы и бактерии с поверхностей, но она также может создавать невидимое загрязнение воздуха. В воздухе нет видимой пыли или дыма, но эти частицы образуются», — заявил Брэндон Бур.
Бур, доцент кафедры гражданского и строительного инжиниринга Университета Пердью, изучающий качество воздуха в помещениях, пояснил: «Мы показали, что реакции озона в помещениях с ароматическими веществами от чистящих средств приводят к образованию наночастиц, которые создают респираторную дозу, сопоставимую или превышающую ту, что человек получает, стоя на улице у оживлённой дороги. Частицы различаются по составу, но общая доза может быть выше. Вы не видите дыма, пыли или мглы в воздухе. Вместо этого вам кажется, что воздух пахнет прекрасно, значит, он чистый».
Бур начал изучать влияние чистящих и дезинфицирующих средств на воздух в помещениях во время пандемии COVID-19 вместе с коллегой Нусрат Джунг, также доцентом Университета Пердью. Они быстро обратили внимание на то, что многие средства для уборки и дезинфекции содержат сильные ароматизаторы. «Это часто делается для создания приятного запаха в помещении, — говорит Бур. — Но чистый воздух не должен пахнуть концентрированными цитрусовыми. Он вообще не должен ничем пахнуть».
Учёные, изучающие атмосферу, давно знают, что соединения, выделяемые растениями, могут реагировать с озоном. Терпены, например пинен из сосен, участвуют в реакциях, порождающих мельчайшие частицы в воздухе. Со временем эти частицы объединяются и растут, пока не станут достаточно крупными, чтобы способствовать образованию облаков. В лесах эта химия идёт относительно медленно, поскольку концентрация терпенов в наружном воздухе обычно низкая.
В помещениях ситуация может быть совсем иной. Ароматизированные чистящие средства выделяют терпены, когда ароматические соединения испаряются с распылённых капель или очищенных поверхностей. В чистящих жидкостях часто содержатся пинен, лимонен (лимон), тимол (тимьян) и линалоол (лаванда). Их концентрации во время уборки могут быть значительно выше, чем на улице. По словам Бура, концентрация терпенов в воздухе комнаты во время уборки может подниматься в десятки и даже сотни раз по сравнению с лесом. Чтобы изучить процесс в реалистичных условиях, исследователи протестировали ароматизированные обычные жидкости, а также дезинфицирующие спреи и салфетки с растительными компонентами в модельном доме на кампусе Пердью. Этот небольшой дом с действующей кухней, деревянным полом и ванной позволил воссоздать обычные бытовые уборки. Эксперименты показали, что та же базовая химия, что отвечает за образование наночастиц на улице, может происходить в помещениях гораздо быстрее и при гораздо более высоких концентрациях, что имеет потенциально важные последствия для воздействия на человека.
Обычные задачи, такие как мытьё полов, распыление средств на столешницы и протирание поверхностей ароматизированными продуктами, приводят к образованию миллиардов или триллионов частиц, в зависимости от средства. Большинство из них — наночастицы или ультрамелкие частицы размером всего от 1 до 30 нанометров. Поскольку такие мелкие частицы часто выходят за пределы обнаружения бытовых мониторов качества воздуха, люди могут не подозревать о росте их концентрации. Исследователи выяснили, что обычная уборка может временно поднять уровень ультрамелких частиц выше, чем на улице. Их крошечный размер важен с точки зрения здоровья: ультрамелкие частицы могут оседать по всему дыхательному тракту и достигать глубоких отделов лёгких. Там они способствуют раздражению и воспалению дыхательной системы. Некоторые также могут проникать в кровоток. Одним из самых больших сюрпризов стала скорость процесса — образование и рост частиц происходили всего за несколько минут. «К тому времени, как вы закончите уборку в помещении, вы уже образовали много наночастиц и вдохнули их», — говорит Бур.
Совсем недавно Бур и Эрнест Блатчли, профессор Университета Пердью, изучили, что происходит, когда ароматизированные средства для поверхностей используются одновременно с бактерицидными дальними УФ-лампами (UV-C), предназначенными для дезинфекции воздуха в помещениях. Такое сочетание создало особенно благоприятные условия для образования наночастиц. Лампы взаимодействуют с кислородом воздуха и производят озон. В экспериментах в маленьком доме концентрация озона поднималась примерно до 20–40 частей на миллиард. Эти уровни были сопоставимы, хотя и несколько ниже, с концентрациями озона на улице, измеренными во время экспериментов. При повышенном озоне и высокой концентрации терпенов образование наночастиц становилось ещё интенсивнее. Это сочетание вызвало дополнительные опасения по поводу количества твёрдых частиц, которые могут вдохнуть находящиеся в помещении люди.
Бур подчёркивает, что цель — помочь потребителям делать осознанный выбор, а не отговаривать от уборки. Уборка остаётся важной для удаления вирусов и бактерий с поверхностей, но несколько простых мер могут снизить воздействие вторичного загрязнения, образующегося в процессе. Исследователи рекомендуют выбирать средства с низким содержанием ароматизаторов или без них, не применять несколько ароматизированных продуктов за одну уборку, включать вытяжные вентиляторы или открывать окна для проветривания, а также не чистить поверхности ароматизированными средствами одновременно с использованием озонообразующих приборов, таких как дальние УФ-лампы. «Важно, что уборка удаляет вирусы и бактерии с поверхностей, но она также может создавать невидимое загрязнение воздуха. В воздухе нет видимой пыли или дыма, но эти частицы образуются», — говорит Бур.