Учёные до сих пор не полностью понимали изменение состава воздуха и судьбу летучих органических веществ после заготовки и установки елки в помещении. Сотрудники инженерной лаборатории Национального института стандартов и технологий США решили устранить этот пробел.
Праздничное дерево украшали еще до прихода христианства, кельты и славяне следовали этой традиции, а позже её возродили в Германии в XVI веке. Сейчас жители многих стран устанавливают искусственную елку в домах с ноября по декабрь — неизменный символ Рождества и Нового года. В России, например, этот обычай соблюдают 77% граждан, в США — примерно 94 миллиона человек.
Новогоднее (или рождественское) дерево может быть искусственным — из пленки ПВХ, пластика или лески. В последнее время такие елки становятся все популярнее: по данным Американской ассоциации рождественских елок, в 2021 году ненастоящие деревья выбрали 84% жителей США, соблюдающих эту традицию.
Несмотря на это, живые елки всё ещё находят покупателей, поэтому сотрудники инженерной лаборатории Национального института стандартов и технологий в Гейтерсберге — подразделения Управления по технологиям США, одного из агентств американского Министерства торговли, решили выяснить, какие летучие органические соединения (ЛОС) выделяет украшенное новогоднее дерево и в каком объёме. Статья с результатами. опубликована в журнале Indoor Environments.
В естественной среде хвойные деревья выделяет монотерпены — природные углеводороды, играющие важную роль в регулировании качества воздуха.
Монотерпены выделяются также из строительных материалов, освежителей воздуха, свечей и средств личной гигиены.
Известны своими ароматами сосны, цитрусовых или другими «природными» запахами. Монотерпены, выделяемые потребительскими товарами и хвойными деревьями, могут вступать в реакцию с озоном (O). 3В процессе образования образуются побочные продукты: формальдегид, ацетальдегид, органические кислоты, перекись водорода, вторичные органические аэрозоли и гидроксильные радикалы.
«Жители зданий вдыхают O3Кроме того, имеются переносимые по воздуху побочные продукты. Некоторым из них (формальдегиду и органическим пероксидам) присущи токсичность и способность действовать как сильные раздражители дыхательных путей. Предыдущие исследования показали, что высокие концентрации таких продуктов вызывают неблагоприятные респираторные эффекты, но при обычных уровнях содержания в помещении их воздействие меньше. Долгосрочные последствия для здоровья остаются неизвестными.
По словам экспертов, логично предположить, что выбросы терпенов от рождественских елей, особенно при наличии озона… 3Некоторые факторы могут отрицательно сказываться на качестве воздуха внутри здания.
Несмотря на то, что ученые раньше измеряли выбросы летучих органических соединений (ЛОС) хвойных деревьев на открытом воздухе, мало известно о том, что происходит, когда такое дерево находится в доме. Американские инженеры провели эксперимент: с помощью масс-спектрометра с реакцией переноса протона оценили уровни монотерпенов, выделяемых срубленной дугласовой пихтой.
В течение 17 суток дерево высотой 1,76 метра находилось в ведре с водой в камере под воздействием O. 3В течение примерно двенадцати часов в сутки специалисты наблюдали за образованием побочных продуктов при прохождении наружного воздуха. Температура снаружи составляла один градус Цельсия, а внутри камеры — плюс 22 градуса при относительной влажности 49,4 процента.
Для имитации домашней обстановки и соблюдения традиций пихту украсили тремя гирляндами и направили к ней четыре светодиода мощностью 1600 люмен. Общая мощность ламп составила 52 ватта, работали примерно по 12 часов ежедневно в течение всего эксперимента.
Исследование показало, что дерево продуцировало не только монотерпены, но и окисленные ЛОС. В общей сложности было обнаружено 52 разных иона. Максимальная скорость выделения наблюдалась в первый день, аналогичная распылению освежителя воздуха, а к третьим суткам снизилась в 12 раз.
Поступление озона в камеру вызывало реакцию с монотерпенами, результатом которой являлись побочные продукты, в том числе формальдегид. Количество монотерпенов сокращалось ещё больше, а уровень формальдегида возрастал, что изменяло химический состав воздуха. Тем не менее его концентрация оставалась относительно низкой — приблизительно одна часть на миллиард.
Специалисты предупреждают: для людей с повышенной чувствительностью к летучим органическим соединениям свеженарубленные новогодние деревья могут вызвать слезотечение, особенно первые часы после размещения дома. В таких ситуациях лучше проветривать помещение или оставить елку на балконе (или в другом хорошо проветриваемом месте) три дня.
Для большинства это не вызывает серьёзных забот, поэтому у меня дома всё равно будет ёлка на Рождество. подытожил Дастин Поппендик, ведущий автор исследования.