Согласно новому американо-немецкому исследованию, количество крошечных аэрозольных частиц размером от одного до трех нанометров, попадающих в воздух кухни и затем в органы дыхания от газовой плиты, превышает аналогичный показатель от выхлопов бензиновых или дизельных автомобилей.
В научной литературе можно найти множество публикаций, посвященных негативному воздействию газовых плит, сообщалось, что приготовление пищи с их помощью может представлять большую опасность, чем пассивное курение. Кроме того, использование газовых плит связывали с развитием бронхиальной астмы у детей. Кроме того, в домах с газовыми плитами люди болеют артритом на 76% чаще, чем там, где плиты электрически.
Даже неработающие плиты могут загрязнять воздух в помещениях, выделяя метан, диоксид азота и другие опасные вещества. При этом недостаточно внимания уделяется проблеме выбросов аэрозольных частиц, размер которых не превышает трех нанометров, именуемых нанокластерным аэрозолем ( Nanocluster aerosol, NCA), исследовалась из-за сложностей, связанных с проведением измерений. Однако эти частицы способны оседать в дыхательных путях, а затем переходить в кровоток и распространяться в внутренние органы, оказывая неблагоприятное воздействие на организм. Ученые отмечают их цитотоксическое, апоптическое и провоцирующее воспаление действие.
Благодаря появлению новых технологий, которые позволяют выявлять и измерять кластеры частиц размером около нанометра, ученые из Университета Пердью и Индианского университета в Блумингтоне (оба находятся в США) приступили к восполнению некоторых пробелов в исследованиях NCA. К своей работе они также привлекли сотрудников немецкой компании GRIMM Aerosol Technik, которая предоставила оборудование для оценки качества воздуха.
С использованием современного оборудования и лаборатории, выполненной в виде мини-дома с кухней ученые в близких к реальным условиях смогли замерить уровень NCA в помещении при приготовлении пищи на газовой плите. Полученные результаты сравнили с данными о загрязнении наночастицами наружного воздуха, уровень которого больше изучен и контролируется.
В ходе исследования авторами было определено, что при приготовлении пищи на газовой плите, в процессе сгорания килограмма топлива (в данном эксперименте – пропана), в атмосферу выбрасывается до 10 квадриллионов нанокластерных аэрозольных частиц. Этот показатель в 10–100 раз превышает концентрацию выбросов твердых частиц (NCA) в воздухе над оживленной магистралью с интенсивным движением бензиновых и дизельных транспортных средств.
В рамках серии экспериментов ученые воспроизвели различные сценарии формирования, изменения и распространения аэрозоля, состоящего из нанокластеров, в условиях замкнутого пространства. Было установлено, что всего за 20 минут, потраченных на кипячение воды, приготовление бутербродов на гриле с сыром или выпечку блинов на газовой плите, в атмосферу выбрасывается триллионы наночастиц.
Несмотря на то, что наночастицы NCA осаждались и на близлежащих поверхностях, проанализированные модели продемонстрировали, что при использовании плиты в дыхательной системе взрослых может оказаться от 10 миллиардов до триллиона наночастиц. У детей доза на единицу массы тела была в два-три раза выше.
Нанокластерный аэрозоль без труда соединялся с более крупными частицами, которые попадали в воздух из масла, жира или других продуктов в процессе приготовления. Это приводило к формированию новых частиц, обладающих уникальными характеристиками.
Исследователи предположили, вытяжка, установленная над газовой плитой, должна защищать органы дыхания от воздействия NCA, однако это потребует дополнительных испытаний для подтверждения. Кроме того, исследователи считают целесообразным внедрение автоматических систем вентиляции, так как многие пользователи не включают вытяжку во время приготовления пищи.