Последние годы в России отмечены ростом популярности увлажнителей воздуха, особенно ультразвуковых. Научные публикации сообщают о негативном влиянии таких устройств: они увеличивают количество микрочастиц в помещении больше, чем в центре Пекина в загрязненный день. Альтернативные технологии не имеют подобных недостатков, но и при неправильной эксплуатации могут быть опасны – это доказано массовыми гибелью людей в Южной Корее. Тем не менее ученые подчеркивают, что сухой зимний воздух провоцирует рост болезней и других проблем. Как избежать этого?
В чём проблема низкой влажности?
Фундаментальное биологическое положение рода человека: Homo Существа появились примерно два миллиона лет назад на Африканском континенте. В это время на Земле царствовала тёплая эпоха: на севере Гренландии росли смешанные леса, где обитали мастодонты, а в прибрежном море разрастались рифообразующие кораллы. Более тёплый мир согласно школьной физике был также более влажным. В результате предки получили отличную адаптацию к жаре и влажности, но не могли выжить в условиях холода и сухости.
С тех пор люди, не считая мозга, менялись несущественно. Вследствие этого сегодня те, кто живет в сухом климате, чаще слепнут от катаракты с годами, чем те, кто живет во влажном. Недавно китайские ученые установили, что рост средней относительной влажности за год на 1% ведет к снижению частоты катаракты у людей на 1,4%.
Низкая влажность воздуха порождает негативные эффекты, которые только начинают проявляться. Чем меньше водяных паров в воздухе, тем дольше вирусы сохраняются. Американские ученые установили, что осенний всплеск гриппа начинается через 17 суток после снижения абсолютной влажности (это снижение вызывает похолодание). То же самое относится и к коронавирусу. Грипп — не шутки: научные работы указывают на то, что люди, болеющие им чаще других, в итоге чаще страдают от весьма неприятной болезни Альцгеймера.
В сухом воздухе микрочастицы дольше парят в воздухе, проникая через легкие в кровь и вызывая инфаркты, инсульты. Список негативных последствий низкой влажности можно продолжать долго: покраснение, зуд и сухость кожи, храп, кашель, потливость и тому подобное. Однако объем ограничен, поэтому перейдем к сути: все понимают необходимость борьбы с этими неприятностями.
Жители России хорошо понимают это обстоятельство, ведь страна относится к двум самым холодным на планете. В результате влажность здесь оставляют желать лучшего: как по абсолютным показателям (абсолютная влажность — граммы на кубометр воздуха), так и по относительным.
Как такое возможно? Все неизбежно проветривают дома, из-за чего холодный воздух с улицы попадает внутрь и нагревается. Даже если на улице 100%-ная влажность, но температура минус один градус, то в помещении при плюс двадцать два градуса относительная влажность… упадет Наш вид, эволюционировавший в тёплом и влажном климате Африки, чувствует себя наиболее комфортно при относительной влажности 40-60%.
Относительная влажность 30%, которую создает автомобильный кондиционер летом, провоцирует мелкие проблемы: сухость губ и глаз. Вероятность подхватить вирус или микрочастицы резко возрастает. Уровень влажности менее 25% — серьезная опасность. В мире нет регионов с таким же климатом, как у нас. Потому не удивительно, что… 44% населения Жители России испытывают трудности из-за сильных морозов зимой, которые повторяются много раз. В результате такого воздействия происходят негативные явления.
В целом, о проблемах, возникающих из-за сухого воздуха, можно говорить долго. К примеру, специалисты по здоровью полости рта… проблемой сухого ртаДля здоровья зубов необходим постоянный доступ к слюне. При сухом воздухе зимой контакт со слюной становится недостаточным. Это приводит к проблемам: слюна не удаляет остатки пищи с зубов, образуется зубной камень и т.д. Организм молодых людей может частично компенсировать сухость полости рта, но со временем эта способность снижается.
Желание избавиться от этого само собой возникает. «Откуда у вас кружка-испаритель в машине?» — спрашиваете знакомого. «Жена подарила: заботится о моем здоровье», — отвечает он. Забота эта заходит еще дальше в домах. Что логично: если на улице приличный мороз, влажность 20%, как в пустыне Сахара на спутниковой карте ниже. Даже мыться при такой сухости психологически некомфортно, как известно из научных работ.
В данном случае добрые умы приводят нас к неприятным последствиям.
Ультразвуковая Сахара
На сегодня самый простой и технологичный способ испарения воды в помещении или автомобиле — ультразвук. Метод имеет большой недостаток: как и генератор холодного тумана, он не испаряет воду до водяного пара, а лишь механически разбрызгивает мелкие капли жидкой воды в воздух.
С точки зрения увлажнения это незначительно меняет ситуацию: слизистая вашего носа все равно получает влагу. Но состав воздуха существенно отличается. В воде всегда присутствуют растворенные вещества. Ультразвуковой увлажнитель (который на самом деле не испаритель, а разбрызгиватель) выбрасывает в воздух воду с растворенными в ней веществом. Затем капли воды испаряются, а растворенные в них вещества превращаются в микрочастицы.
Микрочастицы, о которых шла речь ранее, могут проникать в кровь через легкие. Некоторые из них состоят из веществ, частично растворимых в крови, например кальция, часто присутствующего в воде из крана. На таких микрочастицах тромбы образуются реже. Но не все примеси в воде хорошо растворяются внутри организма. При попадании на слизистые дыхательных путей они неизбежно вызывают раздражение.
Не стоит забывать и о недавних исследованиях, показывающихАэрозоли из ультразвуковых увлажнителей воздуха могут содержать тяжелые металлы, включая свинец и мышьяк. Вдыхание свинца может снижать когнитивные способности и повышать агрессивность. Таких веществ в выбросах испарителя нет, если они отсутствуют в воде. В России практически нет свинцовых труб, поэтому свинца в воде немного. Но другие тяжелые элементы могут присутствовать.
Включив ультразвуковой испаритель на полную мощность, можно получить легкий кашель через некоторое время. Но это лишь малая часть проблемы: часть веществ попадет в легкие и далее. Возможные последствия такого воздействия трудно установить без неэтичных экспериментов на людях.
Некоторые западные клиники уже отказались от ультразвуковых увлажнителей, несмотря на то, что подобные эксперименты ещё не проведены. Стоит отметить, что испарители «холодного тумана» не безопаснее ультразвуковых, так как действуют по схожему принципу: распыление в воздух мелких капель воды, а не ее испарение.
В последние годы там начали принимать такие меры, поскольку к доступным ультразвуковым испарителям добавились недорогие портативные детекторы микрочастиц. Тогда выяснилось, что в помещении с работающим ультразвуковым испарителем концентрация микрочастиц в воздухе легко достигает 300-400 микрограммов на кубометр.
Для сравнения: Всемирная организация здравоохранения считает допустимым уровнем микрочастиц пять микрограммов на кубический метр воздуха. Группа учёных пять лет назад опубликовала в журнале Science Advances Как оказалось, нормативы ВОЗ небезопасны. Умирают даже те, кто дышит воздухом с пятью микрограммами микрочастиц-2,5 на кубометр — 1,5 миллиона человек в год. Вместе с теми, кто умирает от более высоких доз. получается 5,7 миллиона человек.
В окружающей среде 300-400 микрограммов можно получить стабильно только из дымящей трубы или во время песчаной бури в пустыне Сахара. На спутниковых картах подобные ситуации обозначают как «очень нездоровые». Это факт.
В борьбе с российской проблемой сухого воздуха зимой… установилиУльтразвуковые помощники, борясь с загрязнением, могут приводить к увеличению концентрации микрочастиц в атмосфере, подобно тому, как это происходит в Сахаре. Возникает вопрос о возможности минимизации вреда, который они наносят.
Существуют безопасные испарители, однако в Южной Корее из-за них трагически погибло множество людей.
В I тысячелетии до нашей эры персы начали использовать подземные водоводы с воздушными каналами от «ветроулавливающих башен». Воздух, проходя над водой, испарял ее и охлаждался. Затем по выходным воздуховодам достигал наземных зданий, обычно жильцов аристократии.
Принцип «испарения ветром» достаточно безопасен: пар выходит в воздух, оставляя примеси в воде. Современные увлажнители воздуха содержат вентилятор (похожий на большой кулер для ПК) и тканевый фильтр, соединяющийся с резервуаром для воды. Вода по закону сообщающихся сосудов достигает ткани, которая намокает, а воздух испаряет воду. Устройства потребляют мало энергии, испаряя от 200 до 500 граммов воды в час.
Для увлажнения воздуха во всем помещении недостаточно. Достаточно для одной комнаты, если форточка в ней не всегда открыта.
Устройства такого типа называют swamp cooler (болотный охладитель) не случайно: вода часто содержит споры водорослей, которые со временем размножаются на ткани фильтра. Запах, распространяющийся при этом по помещению, можно назвать затхлым. При работе вентилятора на полной мощности каждый день серьёзное развитие водорослей затруднено. Но в реальной жизни испаритель не работает круглый год, а в тёплый сезон влажность воздуха в наших квартирах выше, чем зимой.
В конструкции таких устройств предусмотрено извлечение фильтра для промывки. Гипосульфит натрия (Na2S2O3·5H2O) некоторые применяют в этом процессе, важно не перепутать его с гипохлоритом натрия! Но встречаются и более креативные решения.
В двадцать первом веке в Южной Корее для очистки фильтров применялся… полигексаметиленгуанидин ((C7H15N3)n). Популярность его, вероятно, связана с длительным (до месяцев) бактерицидным и фунгицидным действием, которое выделяет вещество среди аналогов. В 2006-2011 годах выяснилось, что примерно 100 случаев тяжелого легочного фиброза в стране связаны с этим соединением (впрочем, в том же обвиняли). еще два другихНо проверить эти догадки не получилось. Вскоре количество погибших возросло.
Выяснилось, что данное соединение безопасно во всех видах за исключением паров. После прохождения фильтрами увлажнителей воздуха малые его количества поступали в воздух жилых помещений и раздражали лёгкие. точное число погибших подлежит обсуждению — называют цифры от 1,7 до 20 тысяч человек.
Часто возникают ситуации, когда соединение, не испытавшее длительных тестов на животных (в том числе парных), приводит к смерти человека. Необычно то, что причины загадочных смертей «от повреждений легких» удалось установить только в 2011 году, спустя пять лет после того, как подобные события привлекли внимание общественности.
Из урока корейской трагедии ясно: даже испарительные увлажнители требуют осторожности при использовании. Для очистки тканевых фильтров применяйте проверенные и консервативные составы (например, гипосульфит натрия). Чаще мойте фильтр, но это безопаснее, чем эффективные дезинфицирующие средства, безопасность которых пока изучена недостаточно.
А как быть с усовершенствованными испарительными увлажнителями?
Изготовители увлажнителей воздуха стремились разработать модели, которые бы справлялись с микрочастицами и очисткой фильтров. Например, «паровые» увлажнители используют нагревательный элемент малой мощности для подогрева воды перед подачей её на тканевый фильтр. Это нагревание угнетает живых организмов в воде (водоросли). Такие увлажнители не всегда правильно маркируются производителями, но их можно отличить от обычных испарительных по отдельной вилке для розетки (а не USB-питанию, как у простых испарителей).
План был хорошим, но имел недостатки. Многие пользователи для испарителей используют водопроводную воду, в которой есть кальций. При нагревании он оседает на стенки канала от резервуара с водой до фильтра. Образовавшийся отложения может перекрыть проход воды, и система перестанет функционировать.
Можно брать воду только покупную, даже дистиллированную. Но дистиллированная вода дорогая, а пластиковые бутылки с водой — источник микропластика. Пока неясно, опасен ли микропластик или нет. Но вспомним, что полигексаметиленгуанидин в Корее использовали с 1990-х годов, а смертельную опасность его паров установили только в 2011 году. Не каждый захочет повторять подобные эксперименты.
Увлажнители: сухой остаток
Увлажнение воздуха зимой предпочтительнее отсутствия. В каждой квартире страны с холодным сезоном желательно иметь увлажнитель. Хорошо было бы подключить его к отдельной линии обессоленной воды, как к батарее. Его можно крепить на каждой батарее, чтобы при отоплении он испарял воду в нужном количестве в каждом помещении.
Рядом с каждой батареей на стене другой части комнаты следует разместить гигрометр с Wi-Fi подключением. Гигрометр отправляет сигнал испарителю на батарее: влажность ниже заданных 50% — нужно увеличить обороты увлажнителя, влажность выше 50% — обороты стоит уменьшить, чтобы не способствовать росту грибка и плесени.
Необходимо установить аналогичные системы, пусть и попроще, в автомобилях и самолетах. В летнее время кондиционеры создают нездорово низкую влажность и повышают риск вирусной инфекции. В салонах этих транспортных средств относительная влажность воздуха составляет 20%, что можно легко изменить. Достаточно рекуперировать влагу из воздуха, выбрасываемого из салона авиалайнера за борт, чтобы увлажнять ею воздух, поступающий в самолет извне.
Суровая действительность заключается в том, что всё это никому не нужно. Люди, возводящие дома, вообще об этом не знают и на этапе строительства не устанавливают всё это (в отличие от радиаторов отопления). Конструкторы машин и самолётов ещё меньше осведомлены.
Только часть граждан и производители испарителей осведомлены о проблеме. Большинство из них не слышали о вреде микрочастиц для здоровья, поэтому счастливо пользуются ультразвуковым увлажнителем. Их беспокоит лишь то, что со временем он оставляет белый налет на вещах рядом с собой. О том, что те же самые микрочастицы попадают в кровь, — им неизвестно.
Тем, кто разбирается в теме, идеальных решений пока не видно. За несколько десятков тысяч рублей можно приобрести испарительный увлажнитель с выносным гигрометром и беспроводной обратной связью. Установив его подальше от испарителя, можно добиться автоматического регулирования влажности.
Это решение затратное и требует внимания: резервуар нужно доливать водой ежедневно, иногда даже два-три раза. Важно выбирать подходящую воду, чтобы фильтр не засорился со временем. Иначе поддерживать влажность на уровне 50% будет невозможно. Не забывайте также регулярно мыть фильтр в растворе гипосульфита натрия.
Современному человеку нередко трудно удерживать внимание на чём-то в течение продолжительного времени и регулярно. По причине этого увлажнённый воздух остаётся роскошью. В наибольшей степени доступен тем, кого с детства привыкли называть словом «зануда».