جودة الهواء في الداخل

جودة الهواء الداخلي (نوعية الهواء الداخلي) هي نوعية الهواء داخل المباني والهياكل وحولها. من المعروف أن IAQ تؤثر على صحة وراحة ورفاهية سكان المبنى. ارتبط ضعف جودة الهواء الداخلي بمتلازمة المرضى Sick ، ​​وانخفاض الإنتاجية وضعف التعلم في المدارس.

يمكن أن تتأثر IAQ بالغازات (بما في ذلك أول أكسيد الكربون ، الرادون ، المركبات العضوية المتطايرة) ، الجسيمات ، الملوثات الميكروبية (العفن ، البكتيريا) ، أو أي كتلة أو ضغوط الطاقة التي يمكن أن تحفز الظروف الصحية المعاكسة. إن التحكم في المصدر والترشيح واستخدام التهوية لتخفيف الملوثات هي الطرق الأساسية لتحسين جودة الهواء الداخلي في معظم المباني. يمكن للوحدات السكنية تحسين جودة الهواء الداخلي من خلال التنظيف الروتيني للسجاد وسجاد المنطقة.

يشمل تحديد نوعية الهواء الداخلي جمع عينات للهواء ، ومراقبة تعرض البشر للملوثات ، وجمع العينات على أسطح المباني ، ونمذجة حاسوبية لتدفق الهواء داخل المباني.

إن IAQ هي جزء من الجودة البيئية الداخلية (IEQ) ، والتي تشمل IAQ بالإضافة إلى الجوانب المادية والنفسية الأخرى للحياة داخل المباني (مثل الإضاءة ، والجودة البصرية ، والصوتيات ، والراحة الحرارية).

يعد تلوث الهواء الداخلي في الدول النامية من المخاطر الصحية الكبرى. مصدر رئيسي لتلوث الهواء الداخلي في البلدان النامية هو حرق الكتلة الحيوية (مثل الخشب ، الفحم ، الروث ، أو مخلفات المحاصيل) للتدفئة والطهي. وقد نتج عن التعرض الناتج لمستويات عالية من الجسيمات ما بين 1.5 مليون ومليوني حالة وفاة في عام 2000.

الملوثات الشائعة

التدخين السلبي
الدخان غير المباشر هو دخان التبغ الذي يصيب الأشخاص غير المدخن “النشط”. يشمل دخان التبغ غير المباشر كلا من المرحلة الغازية والجسيمية ، مع مخاطر معينة تنشأ عن مستويات أول أكسيد الكربون (كما هو موضح أدناه) وجسيمات صغيرة جدًا (مادة خاصة دقيقة وخاصةً حجم PM2.5 ، و PM10) التي تدخل في القصيبات والحويصلات في الرئة. والطريقة الوحيدة المؤكدة لتحسين نوعية الهواء الداخلي فيما يتعلق بالدخان غير المباشر هي تنفيذ قوانين خالية من التدخين.

رادون
الرادون هو غاز ذري مشع غير مرئي ينتج عن الانحلال الإشعاعي للراديوم ، والذي يمكن العثور عليه في التكوينات الصخرية أسفل المباني أو في بعض مواد البناء نفسها. من المحتمل أن يكون الرادون هو الخطر الأكثر خطورة على الهواء الداخلي في الولايات المتحدة وأوروبا ، وربما يكون مسؤولاً عن عشرات الآلاف من الوفيات الناجمة عن سرطان الرئة كل عام. هناك مجموعات اختبار بسيطة نسبيًا لاختبار غاز الرادون ، لكن إذا كان المنزل للبيع ، فيجب إجراء الاختبار من قبل شخص مرخص في بعض الولايات الأمريكية. يدخل غاز الرادون المباني كغاز للتربة وهو عبارة عن غاز ثقيل وبالتالي يميل إلى التراكم عند أدنى مستوى. يمكن أيضا إدخال غاز الرادون في مبنى من خلال مياه الشرب خاصة من حمامات الاستحمام. يمكن أن تكون مواد البناء مصدرًا نادرًا للرادون ، ولكن يتم إجراء القليل من الاختبارات على منتجات الحجر أو الصخور أو البلاط التي يتم جلبها إلى مواقع البناء. تراكم الرادون هو أكبر بالنسبة للمنازل معزولة بشكل جيد. عمر النصف لرادون هو 3.8 أيام ، مشيرا إلى أنه بمجرد إزالة المصدر ، سيتم تقليل الخطر إلى حد كبير في غضون بضعة أسابيع. تشمل طرق التخفيف من غاز الرادون إغلاق أرضية من البلاط الخرساني ، وأسس تحت الأرض ، وأنظمة تصريف المياه ، أو عن طريق زيادة التهوية. وهي عادة ما تكون فعالة من حيث التكلفة ويمكن أن تقلل أو تقلل إلى حد بعيد التلوث أو المخاطر الصحية المرتبطة به.

يقاس الرادون في picocuries لكل لتر من الهواء (pCi / L) ، وهو قياس النشاط الإشعاعي. في الولايات المتحدة ، يبلغ متوسط ​​مستوى الرادون في الأماكن المغلقة حوالي 1.3 بيكسي / لتر. يبلغ متوسط ​​مستوى الهواء الطلق 0.4 pCi / L. يوصي الجراح العام الأمريكي ووكالة حماية البيئة بتثبيت المنازل بمستويات الرادون عند أو فوق 4 بيكسي / لتر. كما توصي وكالة حماية البيئة أن يفكر الناس في إصلاح منازلهم لمستويات الرادون بين 2 pCi / L و 4 pCi / L.

قوالب والمواد المسببة للحساسية الأخرى
يمكن أن تنشأ هذه المواد الكيميائية البيولوجية من مجموعة من الوسائل ، ولكن هناك فئتان شائعتان: (أ) النمو المستحث بالرطوبة لمستعمرات العفن و (ب) المواد الطبيعية التي تطلق في الهواء مثل وبر الحيوانات ونبات اللقاح. يرتبط العفن دائمًا بالرطوبة ، ويمكن منع نموه عن طريق الحفاظ على مستويات الرطوبة أقل من 50٪. قد تنشأ تراكم الرطوبة داخل المباني من المياه المخترقة للمناطق المخففة من غلاف المبنى أو الجلد ، من تسرب السباكة ، من التكثيف بسبب التهوية غير الصحيحة ، أو من الرطوبة الأرضية التي تخترق جزء المبنى. حتى شيء بسيط مثل تجفيف الملابس في الداخل على أجهزة الإشعاع يمكن أن يزيد من خطر التعرض (من بين أشياء أخرى) Aspergillus – وهو قالب شديد الخطورة يمكن أن يكون قاتلاً لمرضى الربو وكبار السن. في المناطق التي تتحول فيها المواد السليلوزية (الورق والخشب ، بما في ذلك الحوائط الجافة) إلى رطبة ولا تجف في غضون 48 ساعة ، يمكن أن يتكاثر العفن العفن ويطلق الجراثيم المسببة للحساسية في الهواء.

في كثير من الحالات ، إذا فشلت المواد في الجفاف بعد عدة أيام من حدث الماء المشتبه به ، فإن نمو العفن يشتبه به داخل تجاويف الجدران حتى لو لم يكن واضحًا على الفور. من خلال التحقيق العفن ، والتي قد تشمل التفتيش المدمرة ، ينبغي للمرء أن يكون قادرا على تحديد وجود أو عدم وجود العفن. في حالة وجود قالب مرئي وقد تكون جودة الهواء الداخلي قد تعرضت للتلف ، قد تكون هناك حاجة إلى معالجة العفن. يجب إجراء اختبار القالب والتفتيش من قبل محقق مستقل لتجنب أي تضارب في المصالح وضمان نتائج دقيقة ؛ لا يوصى باختبار العفن المجاني الذي تقدمه شركات المعالجة.

هناك بعض الأنواع من العفن التي تحتوي على مركبات سامة (السموم الفطرية). ومع ذلك ، فإن التعرض لمستويات خطيرة من السموم الفطرية عن طريق الاستنشاق غير ممكن في معظم الحالات ، حيث يتم إنتاج السموم بواسطة الجسم الفطري ولا تكون عند مستويات هامة في الجراثيم التي تم إطلاقها. إن الخطر الأساسي لنمو العفن ، من حيث صلته بجودة الهواء الداخلي ، يأتي من خصائص مسببة للحساسية لجدار الخلية البوغية. أكثر خطورة من معظم الخصائص المسببة للحساسية هي قدرة العفن على تحفيز نوبات لدى الأشخاص المصابين بالربو ، وهو مرض تنفسي خطير.

أول أكسيد الكربون
واحدة من أكثر ملوثات الهواء الداخلي الحادة السمية هي أول أكسيد الكربون (CO) ، وهو غاز عديم اللون والرائحة وهو منتج ثانوي للاحتراق غير الكامل للوقود الأحفوري. المصادر الشائعة لأول أكسيد الكربون هي دخان التبغ ، وسخانات الفضاء التي تستخدم الوقود الأحفوري ، وأفران التسخين المركزية المعطوبة وعادم السيارات. من خلال حرمان الدماغ من الأكسجين ، يمكن أن تؤدي المستويات المرتفعة من أول أكسيد الكربون إلى الغثيان وفقدان الوعي والموت. وفقا للمؤتمر الأمريكي لأخصائيي الصحة الصناعية الحكومية (ACGIH) ، فإن متوسط ​​الوقت المرجح (TWA) للحد من أول أكسيد الكربون (630-08-0) هو 25 جزء في المليون.

تتحسن مستويات CO في الأماكن المغلقة بشكل منهجي بسبب زيادة تنفيذ قوانين منع التدخين.

المركبات العضوية المتطايرة
تنبعث المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) كغازات من بعض المواد الصلبة أو السائلة. وتشمل المركبات العضوية المتطايرة مجموعة متنوعة من المواد الكيميائية ، قد يكون لبعضها آثار صحية ضارة قصيرة وطويلة الأجل. تركيزات العديد من المركبات العضوية المتطايرة أعلى باستمرار في الأماكن المغلقة (ما يصل إلى عشرة أضعاف) من الهواء الطلق. تنبعث المركبات العضوية المتطايرة من خلال مجموعة واسعة من المنتجات ترقيم بالآلاف. ومن الأمثلة على ذلك: الدهانات والطلاءات ، وطلقات الطلاء ، ومواد التنظيف ، ومبيدات الآفات ومواد البناء والمفروشات ، ومعدات المكاتب مثل الناسخات والطابعات وسوائل التصحيح وورق النسخ الخالية من الكربون والرسومات والمواد الحرفية بما في ذلك المواد اللاصقة والمواد اللاصقة والعلامات الدائمة والحلول الفوتوغرافية .

تطلق مياه الشرب المعالجة بالكلور الكلوروفورم عند استخدام الماء الساخن في المنزل. البنزين ينبعث من الوقود المخزن في المرائب المرفقة. زيوت الطبخ المحمصة تنبعث منها الأكرولين والفورمالدهيد. وجد التحليل التلوي لـ 77 دراسة استقصائية للمركبات العضوية المتطايرة في المنازل في الولايات المتحدة أن عشرة من المركبات العضوية المتطايرة في الهواء الداخلي الأكثر خطورة هي الأكرولين ، والفورمالدهيد ، والبنزين ، وسداسي كلور البوتادين ، والأسيتالديهيد ، و 1.3-بوتادين ، وكلوريد البنزيل ، و 1-4 ثنائي كلورو البنزين ، ورابع كلوريد الكربون ، أكريلونتريل ، وكلوريد الفينيل. تجاوزت هذه المركبات المعايير الصحية في معظم المنازل.

تستخدم المواد الكيميائية العضوية على نطاق واسع كمكونات في المنتجات المنزلية. تحتوي كل من الدهانات والورنيش والشمع على مذيبات عضوية ، وكذلك العديد من منتجات التنظيف والتعقيم ومستحضرات التجميل والشحوم والهواية. يتكون الوقود من المواد الكيميائية العضوية. يمكن لجميع هذه المنتجات إطلاق مركبات عضوية أثناء الاستخدام ، وإلى حد ما ، عند تخزينها. أصبح اختبار الانبعاثات من مواد البناء المستخدمة في الداخل شائعًا بشكل متزايد لأغطية الأرضيات والدهانات والعديد من مواد البناء والتشطيبات الداخلية المهمة الأخرى.

وتتوخى عدة مبادرات الحد من تلوث الهواء الداخلي من خلال الحد من انبعاثات المركبات العضوية المتطايرة من المنتجات. توجد لوائح في فرنسا وألمانيا ، والعديد من نظم التصنيف الإيكولوجي الطوعي والتقييم التي تحتوي على معايير منخفضة لانبعاثات المركبات العضوية المتطايرة مثل EMICODE و M1 و Blue Angel و Comfort Air Comfort في أوروبا ، بالإضافة إلى معيار كاليفورنيا CDPH قسم 01350 وعدة أنظمة أخرى في الولايات المتحدة الأمريكية. . لقد غيرت هذه المبادرات السوق حيث أصبح عدد متزايد من المنتجات منخفضة الانبعاثات متاحًا خلال العقود الماضية.

تم وصف ما لا يقل عن 18 ميكروبيك VOCs (MVOCs) بما في ذلك 1-octen-3-ol، 3-methylfuran، 2-pentanol، 2-hexanone، 2-heptanone، 3-octanone، 3-octanol، 2-octen-1- ol، 1-octene، 2-pentanone، 2-nonanone، borneol، geosmin، 1-butanol، 3-methyl-1-butanol، 3-methyl-2-butanol، thujopsene. يسمى أول هذه المركبات كحول المشروم. والأربعة الأخيرة هي منتجات ستاتريبوتري ستارتاروم ، التي ارتبطت بمتلازمة بناء المرضى.

البكتيريا
داء الفيلقيات أو مرض الفيلق هو سبب جرثومة منقولة بالماء Legionella تنمو بشكل أفضل في المياه البطيئة أو الساكنة. الطريق الرئيسي للتعرض هو من خلال خلق تأثير الهباء الجوي ، والأكثر شيوعا من أبراج التبريد أو رؤوس دش التبخير. يوجد مصدر شائع لـ Legionella في المباني التجارية من أبراج التبريد التبخيري ضعيفة الصيانة أو المحفوظة ، والتي غالباً ما تطلق الماء في الهباء الجوي الذي قد يدخل مآخذ تهوية قريبة. تفشي الأمراض في المرافق الطبية ودور رعاية المسنين ، حيث يتم تثبيط المناعة والضعف المناعي ، هي الحالات الأكثر شيوعاً التي تشير إلى الإصابة بالتهاب الجيوسيون. تضمنت أكثر من حالة نوافير خارجية في الأماكن العامة. إن وجود ليجيونيلا في إمدادات المياه في المباني التجارية لا يتم الإبلاغ عنه بشكل كبير ، حيث يحتاج الأشخاص الأصحاء إلى تعرض كثيف للعدوى.

يتضمن اختبار Legionella عادةً جمع عينات المياه والمسحات السطحية من أحواض التبريد التبخيري ورؤوس الدش والصنابير / الحنفيات ومواقع أخرى تجمع فيها المياه الدافئة. ثم يتم استزراع العينات ويتم تحديد وحدات تشكيل المستعمرات (cfu) من الفيلقيلا كما cfu / لتر.

Legionella هو طفيل من الأوليات ، مثل الأميبا ، وبالتالي يتطلب شروطًا مناسبة لكلا الكائنين. تشكل البكتيريا بيوفيلم مقاوم للعلاجات الكيميائية والمضادة للميكروبات ، بما في ذلك الكلور. يختلف علاج فاشيات الليجيونيلا في المباني التجارية ، ولكن غالبًا ما يشتمل على تدفق مياه ساخن جدًا (160 درجة فهرنهايت ، 70 درجة مئوية) ، وتعقيم المياه الراكدة في أحواض التبريد بالتبخير ، واستبدال رؤوس الدش ، وفي بعض الحالات تدفق الأملاح المعدنية الثقيلة. وتشمل الإجراءات الوقائية تعديل مستويات الماء الساخن العادية للسماح بـ 120 درجة فهرنهايت (50 درجة مئوية) عند الصنبور ، وتقييم تخطيط تصميم المرفق ، وإزالة أجهزة التهوية بالحنفية ، والاختبار الدوري في المناطق المشبوهة.

البكتيريا الأخرى
هناك العديد من البكتيريا ذات الأهمية الصحية الموجودة في الهواء الداخلي وعلى الأسطح الداخلية. يتم دراسة دور الميكروبات في البيئة الداخلية بشكل متزايد باستخدام تحليل حديث يستند إلى الجينات للعينات البيئية. ويجري حاليا بذل الجهود لربط علماء البيئة الميكروبية وعلماء الهواء الداخليين بصياغة طرق جديدة للتحليل وتفسير النتائج على نحو أفضل.

“هناك ما يقرب من عشرة أضعاف عدد الخلايا البكتيرية في النباتات البشرية حيث توجد خلايا بشرية في الجسم ، مع وجود أعداد كبيرة من البكتيريا على الجلد ونباتات الأمعاء.” يتم إلقاء جزء كبير من البكتيريا الموجودة في الهواء الداخلي والغبار من البشر. من بين البكتريا الأكثر أهمية التي تحدث في الهواء الداخلي هي المتفطرة السلية ، المكورات العنقودية الذهبية ، العقدية الرئوية.

ألياف الأسبست
تحتوي العديد من مواد البناء الشائعة المستخدمة قبل عام 1975 على الأسبستوس ، مثل بعض بلاط الأرضيات ، بلاط الأسقف ، القوباء المنطقية ، النيران ، أنظمة التسخين ، التفاف الأنبوب ، التراب بالطين ، المصطكي ، ومواد العزل الأخرى. عادة ، لا تحدث إطلاقات كبيرة من ألياف الأسبستوس إلا في حالة انزعاج مواد البناء ، مثل القطع أو الصنفرة أو الحفر أو إعادة البناء. إزالة المواد التي تحتوي على الاسبستوس ليست دائما الأمثل لأن الألياف يمكن أن تنتشر في الهواء أثناء عملية الإزالة. غالباً ما يوصى بدلاً من ذلك بإدارة برنامج لمواد سليمة تحتوي على الاسبستوس.

عندما تتلف أو تتحلل المواد المحتوية على الأسبست ، تتفرق الألياف المجهرية في الهواء. ويرتبط استنشاق ألياف الأسبست على مدى فترات التعرض الطويلة بزيادة الإصابة بسرطان الرئة ، ولا سيما الورم الظهاري المتوسطة الشكل المحدد. خطر سرطان الرئة من استنشاق ألياف الأسبستوس هو أكبر بشكل ملحوظ للمدخنين ، ولكن لا يوجد اتصال مؤكد للأضرار التي تسببها الأسبست. لا تظهر أعراض المرض عادةً إلا بعد حوالي 20 إلى 30 عامًا بعد التعرض الأول للأسبست.

تم العثور على الأسبستوس في المنازل والمباني القديمة ، لكنه يحدث بشكل شائع في المدارس والمستشفيات والمناطق الصناعية. على الرغم من أن جميع الأسبستوس خطرة ، إلا أن المنتجات التي يمكن تفتيتها ، على سبيل المثال. الطلاءات التي يتم رشها والعزل ، تشكل خطرا أعلى بكثير حيث أنها أكثر عرضة لإطلاق الألياف في الهواء. وضعت الحكومة الفيدرالية الأمريكية وبعض الولايات معايير لمستويات مقبولة من ألياف الأسبست في الهواء الداخلي. هناك قواعد صارمة خاصة تنطبق على المدارس.

نشبع
ثاني أكسيد الكربون (CO2) هو سهل نسبيا لقياس مركب للملوثات الداخلية المنبعثة من البشر ، ويرتبط بنشاط الأيض البشري. قد يسبب ثاني أكسيد الكربون عند مستويات مرتفعة بشكل غير عادي في الأماكن المغلقة ، أن ينمو الركاب من النعاس ، أو يصابوا بالصداع ، أو يعملون في مستويات أقل من النشاط. ﻋﺎدة ﻣﺎ ﺗﻜﻮن ﻣﺴﺘﻮﻳﺎت ﺛﺎﻧﻲ أآﺴﻴﺪ اﻟﻜﺮﺑﻮن ﻓﻲ اﻟﺨﺎرج 350-450 ﺟﺰء ﻓﻲ اﻟﻤﻠﻴﻮن ﺑﻴﻨﻤﺎ ﻳﺒﻠﻎ اﻟﺤﺪ اﻷﻗﺼﻰ ﻟﻤﺴﺘﻮى ﺛﺎﻧﻲ أآﺴﻴﺪ اﻟﻜﺮﺑﻮن اﻟﺪاﺧﻠﻲ اﻟﻤﻘﺒﻮل 1000. البشر هم المصدر الرئيسي الداخلي لثاني أكسيد الكربون في معظم المباني. مستويات CO2 في الأماكن المغلقة هي مؤشر على مدى كفاية التهوية في الهواء الطلق نسبة إلى كثافة مقيمين في الأماكن المغلقة والنشاط الأيضي.

وللقضاء على معظم الشكاوى ، ينبغي تخفيض إجمالي مستوى ثاني أكسيد الكربون في الأماكن المغلقة إلى فرق يقل عن 600 جزء في المليون من المستويات الخارجية. يعتبر المعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH) أن تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الأماكن المغلقة التي تتجاوز 1000 جزء في المليون هي علامة تشير إلى وجود تهوية غير كافية. تنص معايير المملكة المتحدة للمدارس على أن ثاني أكسيد الكربون في جميع فضاءات التعليم والتعلم ، عند قياسه على ارتفاع الرأس الجالس وبمعدل متوسط ​​على مدار اليوم ، يجب ألا يتجاوز 1500 جزء في المليون. يشير اليوم بالكامل إلى ساعات المدرسة العادية (أي 9:00 صباحًا إلى 3:30 بعد الظهر) ويتضمن فترات غير مأهولة مثل فترات استراحة الغداء. في هونغ كونغ ، حددت EPD أهداف جودة الهواء الداخلية لمباني المكاتب والأماكن العامة التي يعتبر فيها مستوى ثاني أكسيد الكربون أقل من 1000 جزء في المليون جيدًا. المعايير الأوروبية تحد من ثاني أكسيد الكربون إلى 3500 جزء في المليون. تحدد إدارة السلامة والصحة المهنية تركيز ثاني أكسيد الكربون في مكان العمل إلى 5000 جزء في المليون لفترات طويلة ، و 35،000 جزءًا من المليون لمدة 15 دقيقة. تهتم هذه الحدود الأعلى بتجنب فقدان الوعي (الإغماء) ، ولا تعالج ضعف الأداء المعرفي والطاقة ، والتي تبدأ في الحدوث عند تركيزات أقل من ثاني أكسيد الكربون.

وتزيد تركيزات ثاني أكسيد الكربون نتيجة لشغل البشر ، ولكنها تتأخر في الوقت المناسب عن الإشغال التراكمي ومقدار الهواء النقي. وكلما انخفض سعر تبادل الهواء ، كان أبطأ من تراكم ثاني أكسيد الكربون إلى تركيزات “الحالة المستقرة” التي تستند إليها إرشادات NIOSH والمملكة المتحدة. ولذلك ، يجب إجراء قياسات لثاني أكسيد الكربون لأغراض تقييم كفاية التهوية بعد فترة ممتدة من الإشغال والتهوية الثابتة – في المدارس لمدة ساعتين على الأقل ، وفي المكاتب لمدة 3 ساعات على الأقل – لكي تكون التركيزات مؤشراً معقولاً كفاية التهوية. يجب معايرة الأدوات المحمولة المستخدمة لقياس ثاني أكسيد الكربون بشكل متكرر ، ويجب أن تكون القياسات الخارجية المستخدمة في الحسابات قريبة في الوقت المناسب من القياسات الداخلية. التصحيحات لتأثيرات درجات الحرارة على القياسات المصنوعة في الهواء الطلق قد تكون ضرورية أيضًا.

يمكن أن تزيد تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الغرف المغلقة أو المحصورة إلى 1000 جزء في المليون خلال 45 دقيقة من العلبة. على سبيل المثال ، في مكتب بحجم 3.5 × 4 أمتار (11 قدم × 13 قدم) ، زاد ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي من 500 جزء في المليون إلى أكثر من 1000 جزء في المليون خلال 45 دقيقة من توقف التنفس وإغلاق النوافذ والأبواب

الأوزون
يتم إنتاج الأوزون عن طريق الأشعة فوق البنفسجية من الشمس التي تصل إلى الغلاف الجوي للأرض (خاصة في طبقة الأوزون) ، والبرق ، وبعض الأجهزة الكهربائية عالية الجهد (مثل المؤينات الهوائية) ، وكمنتج ثانوي لأنواع أخرى من التلوث.

يوجد الأوزون في تركيزات أكبر عند الارتفاعات التي يشيعها عادةً ركاب الطائرات. يمكن أن تؤدي التفاعلات بين الأوزون والمواد الموجودة على متن السفينة ، بما في ذلك زيوت التجميل ومستحضرات التجميل ، إلى إنتاج مواد كيميائية سامة كمنتجات ثانوية. الأوزون نفسه هو أيضا مهيج لنسيج الرئة وضار بصحة الإنسان. تحتوي الطائرات الأكبر حجماً على فلاتر الأوزون لتقليل تركيز المقصورة إلى مستويات أكثر أمانًا وأكثر راحة.

قد يكون للهواء الخارجي المستخدم للتهوية ما يكفي من الأوزون للتفاعل مع الملوثات الداخلية الشائعة بالإضافة إلى زيوت الجلد وغيرها من المواد الكيميائية أو الأسطح الداخلية للهواء الداخلي. هناك ما يبرر القلق بشكل خاص عند استخدام منتجات التنظيف “الخضراء” القائمة على مستخلصات الحمضيات أو التربين ، لأن هذه المواد الكيميائية تتفاعل بسرعة كبيرة مع الأوزون لتشكيل المواد الكيميائية السامة والمهيجة وكذلك الجسيمات الدقيقة والمتناهية الصغر. قد التهوية مع الهواء في الهواء الطلق التي تحتوي على تركيزات عالية من الأوزون تعقيد محاولات العلاج.

الأوزون هو في قائمة قائمة ستة معايير ملوثات الهواء. لقد تطلب قانون الهواء النظيف لعام 1990 من وكالة حماية البيئة الأمريكية وضع معايير نوعية الهواء المحيط الوطنية (NAAQS) لستة ملوثات هواء داخلي شائعة ضارة بصحة الإنسان. هناك أيضا العديد من المنظمات الأخرى التي وضعت معايير الهواء مثل إدارة الصحة والسلامة المهنية (OSHA) ، والمعهد الوطني للسلامة والصحة المهنية (NIOSH) ، ومنظمة الصحة العالمية (منظمة الصحة العالمية). معيار OSHA لتركيز الأوزون داخل الفضاء هو 0.1 جزء في المليون. في حين أن معيار NAAQS و EPA لتركيز الأوزون يقتصر على 0.07 جزء في المليون. . إن نوع الأوزون الذي يتم تنظيمه هو الأوزون الأرضي الذي يقع في نطاق التنفس لمعظم شاغلي المبنى

الجسيمات
يمكن العثور على جسيمات الغلاف الجوي ، والمعروفة أيضًا باسم الجسيمات ، في الداخل ويمكن أن تؤثر على صحة الركاب. وضعت السلطات معايير للحد الأقصى من تركيز الجسيمات لضمان جودة الهواء في الأماكن المغلقة.

العجز المعرفي الفوري
في عام 2015 ، أفادت الدراسات التجريبية بالكشف عن ضعف إدراكي عرضي (ظرفية) معنوي من الشوائب في الهواء التي تنفسها أفراد الاختبار الذين لم يتم إبلاغهم عن التغيرات في نوعية الهواء. وقاس الباحثون في جامعة هارفارد وجامعة جامعة ولاية نيويورك أبستيت الطبية وجامعة سيراكيوز الأداء المعرفي لـ24 مشاركًا في ثلاثة أجواء مختبرية مختلفة تم محاكاتها في المباني الموجودة في المباني “التقليدية” و “الخضراء” ، بالإضافة إلى المباني الخضراء ذات التهوية المحسنة. تم تقييم الأداء بشكل موضوعي باستخدام أداة محاكاة برمجيات المحاكاة الإستراتيجية المستخدمة على نطاق واسع ، والتي تعتبر اختبار تقييم موثق بشكل جيد لصنع القرار التنفيذي في وضع غير مقيد يسمح بالمبادرة والارتجال. لوحظت حالات عجز كبيرة في درجات الأداء التي تحققت في زيادة تركيزات المركبات العضوية المتطايرة (VOCs) أو ثاني أكسيد الكربون ، مع الحفاظ على عوامل أخرى ثابتة. أعلى مستويات الشوائب التي تم الوصول إليها ليست غير شائعة في بعض الفصول الدراسية أو بيئات المكاتب.

تأثير النباتات الداخلية
يمكن للنباتات المنزلية مع الوسط الذي تزرع فيه أن تقلل مكونات تلوث الهواء الداخلي ، خاصة المركبات العضوية المتطايرة (VOC) مثل البنزين والتولوين والزيلين. تزيل النباتات ثاني أكسيد الكربون وتطلق الأوكسجين والمياه ، على الرغم من أن التأثير الكمي للنباتات المنزلية صغير. ويعزى معظم التأثير إلى الوسط المتنامي وحده ، ولكن حتى هذا التأثير له حدود محدودة مرتبطة بنوع وكمية الوسط وتدفق الهواء عبر الوسيط. تم دراسة تأثير النباتات المنزلية على تركيزات المركبات العضوية المتطايرة في إحدى الدراسات ، التي أجريت في غرفة ثابتة ، من قبل وكالة ناسا لاستخدامها المحتمل في المستعمرات الفضائية. وأظهرت النتائج أن إزالة المواد الكيميائية الخاصة بالتعادل كانت تقريبًا مكافئة لتلك التي توفرها التهوية التي حدثت في مسكن موفر للطاقة للغاية مع معدل تهوية منخفض جدًا ، وهو سعر صرف جوي يبلغ حوالي 1/10 في الساعة. لذلك ، فإن تسرب الهواء في معظم المنازل ، وفي المباني غير السكنية أيضًا ، سيزيل المواد الكيميائية بشكل أسرع من الباحثين الذين أبلغوا عن النباتات التي أجرتها وكالة ناسا. وكانت النباتات المنزلية الأكثر فاعلية تشمل الألوفيرا ، واللبلاب الإنجليزي ، وسرخس بوسطن لإزالة المواد الكيميائية والمركبات البيولوجية.

كما يبدو أن النباتات تقلل الميكروبات والقوالب المحمولة جوًا ، ولزيادة الرطوبة. ومع ذلك ، فإن زيادة الرطوبة يمكن أن تؤدي إلى زيادة مستويات العفن وحتى المركبات العضوية المتطايرة.

عندما ترتفع تركيزات ثاني أكسيد الكربون في الداخل بالنسبة للتركيزات في الهواء الطلق ، إلا أنه مجرد مؤشر على أن التهوية غير كافية لإزالة المنتجات الأيضية المرتبطة بشغل الإنسان. تتطلب النباتات أن ينمو ثاني أكسيد الكربون ويطلق الأكسجين عندما تستهلك ثاني أكسيد الكربون. دراسة نُشرت في مجلة العلوم والتكنولوجيا البيئية نظرت في معدلات امتصاص الكيتونات والألدهيدات بواسطة زنبق السلام (Spathiphyllum clevelandii) و pothos الذهبي (Epipremnum aureum) وجد Akira Tani و C. Nicholas Hewitt “نتائج التبخير على المدى الطويل كشفت أن المجموع وكانت كميات امتصاص تبلغ 30 إلى 100 مرة بقدر كمية الذوبان في الورقة ، مما يشير إلى أن الخلايا العضوية المتطايرة يتم استقلابها في الورقة و / أو نقلها عبر سويقات. تجدر الإشارة إلى أن الباحثين أغلقت النباتات في أكياس تفلون. “لم يتم رصد أي خسارة في المركبات العضوية المتطايرة من الكيس عندما كانت النباتات غائبة. ومع ذلك ، عندما كانت النباتات في الكيس ، انخفضت مستويات الألدهيدات والكيتونات ببطء ولكن باستمرار ، مما يشير إلى إزالة النباتات.” الدراسات التي تتم في أكياس مختومة لا تنتج بأمانة الظروف في البيئات الداخلية ذات الأهمية. يجب دراسة الظروف الديناميكية مع تهوية الهواء الخارجي والعمليات المتعلقة بأسطح المبنى نفسه ومحتوياته وكذلك شاغلي المبنى.

في حين تشير النتائج إلى أن النباتات المنزلية قد تكون فعالة في إزالة بعض المركبات العضوية المتطايرة من إمدادات الهواء ، فإن مراجعة الدراسات بين عامي 1989 و 2006 حول أداء النباتات المنزلية كمنظفات الهواء ، والتي قدمت في مؤتمر المباني الصحية 2009 في سيراكوز ، نيويورك ، اختتمت “. النباتات الصغيرة لها فوائد ضئيلة ، إن وجدت ، لإزالة الهواء الداخلي من المركبات العضوية المتطايرة في المباني السكنية والتجارية. ”

بما أن الرطوبة العالية ترتبط بزيادة نمو العفن والاستجابة للحساسية والاستجابات التنفسية ، فقد لا يكون وجود رطوبة إضافية من النباتات المنزلية مرغوبًا في جميع الأماكن المغلقة.

تصميم HVAC
تتضمن مفاهيم التصميم المستدام بيئيًا أيضًا جوانب متعلقة بالتسويق التجاري والتدفئة السكنية والتهوية وتكييف الهواء (HVAC). من بين العديد من الاعتبارات ، فإن أحد الموضوعات التي تمت دراستها هو مسألة جودة الهواء الداخلي في جميع مراحل التصميم والبناء لحياة المبنى.

ومن الأساليب لتقليل استهلاك الطاقة مع الحفاظ على نوعية الهواء المناسبة ، التهوية التي يتحكم فيها الطلب. وبدلاً من تحديد معدل النقل عند معدل استبدال ثابت للهواء ، يتم استخدام أجهزة استشعار ثاني أكسيد الكربون للتحكم في المعدل ديناميكيًا ، استنادًا إلى انبعاثات شاغلي المبنى الفعليين.

خلال السنوات العديدة الماضية ، كان هناك العديد من النقاشات بين اختصاصيي جودة الهواء الداخلي حول التعريف الصحيح لجودة الهواء الداخلي وتحديدًا ما يشكل نوعية الهواء الداخلي “المقبولة”.

طريقة واحدة لضمان كمي صحة الهواء في الأماكن المغلقة هو تواتر دوران فعال من الهواء الداخلي عن طريق الاستبدال مع الهواء الخارجي. في المملكة المتحدة ، على سبيل المثال ، يُطلب من الفصول الدراسية إجراء 2.5 تغيير في الهواء في الساعة. في القاعات والجيم والمطاعم ومساحات العلاج الطبيعي ، يجب أن تكون التهوية كافية للحد من ثاني أكسيد الكربون إلى 1500 جزء في المليون. في الولايات المتحدة الأمريكية ، ووفقًا لمعايير ASHRAE ، تعتمد التهوية في الصفوف الدراسية على مقدار الهواء الخارجي لكل راكب بالإضافة إلى كمية الهواء الخارجي لكل وحدة من المساحة الأرضية ، وليس تغيرات الهواء لكل ساعة. وبما أن ثاني أكسيد الكربون في الداخل يأتي من الركاب والهواء الخارجي ، فإن كفاية التهوية لكل راكب موضحة بالتركيز داخل المباني ناقص التركيز في الهواء الطلق. تشير قيمة 615 جزء في المليون أعلى من التركيز الخارجي إلى حوالي 15 قدمًا مكعبة في الدقيقة من الهواء الخارجي لكل راكب بالغ يعمل في عمل مكتبي مستقر حيث يحتوي الهواء الخارجي على 385 جزءًا في المليون ، وهو المتوسط ​​العالمي الحالي لتركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي. في الفصول الدراسية ، فإن المتطلبات في معيار ASHRAE 62.1 ، التهوية لجودة الهواء الداخلي المقبول ، عادة ما ينتج عنها 3 تغيرات هوائية في الساعة ، حسب كثافة الركاب. وبالطبع ، ليس الساكنون هم المصدر الوحيد للملوثات ، لذا قد تحتاج التهوية الخارجية إلى أن تكون أعلى عندما توجد مصادر غير عادية أو قوية للتلوث في الداخل. عندما يكون الهواء الخارجي ملوثًا ، فإن جلب المزيد من الهواء في الهواء الطلق يمكن أن يؤدي إلى تفاقم الجودة الكلية للهواء الداخلي ويؤدي إلى تفاقم بعض أعراض الركاب المتعلقة بتلوث الهواء الخارجي. عموما ، الهواء في الهواء الطلق هو أفضل من الهواء داخل المدينة. يمكن أن يحدث تسرب غاز العادم من أنابيب عادم الفرن المعدنية التي تؤدي إلى المدخنة عندما يكون هناك تسرب في الأنبوب وقد تم تخفيض قطر منطقة تدفق الغاز الأنبوبي.

استخدام مرشحات الهواء يمكن أن يحبس بعض ملوثات الهواء. يقترح قسم الطاقة والكفاءة في الطاقة المتجددة في وزارة الطاقة أنه “يجب أن يكون للفلترة قيمة إبلاغ تبلغ الحد الأدنى من الكفاءة (MERV) 13 وفقًا لما تحدده ASHRAE 52.2-1999.” يتم استخدام فلاتر الهواء لتقليل كمية الغبار التي تصل إلى الملفات الرطبة. يمكن أن يعمل الغبار كطعام لزراعة القوالب على الملفات والأنابيب الرطبة ويمكن أن يقلل من كفاءة الملفات.

تتطلب إدارة الرطوبة والتحكم في الرطوبة تشغيل أنظمة HVAC حسب التصميم. قد تتعارض إدارة الرطوبة والتحكم في الرطوبة مع الجهود المبذولة لمحاولة تحسين العملية للحفاظ على الطاقة. على سبيل المثال ، يتطلب التحكم في الرطوبة والتحكم في الرطوبة وضع أنظمة لتزويد هواء المكياج في درجات حرارة منخفضة (مستويات التصميم) ، بدلاً من درجات الحرارة الأعلى المستخدمة في بعض الأحيان للحفاظ على الطاقة في الظروف المناخية التي يسيطر عليها التبريد. ومع ذلك ، بالنسبة لمعظم الولايات المتحدة وأجزاء كثيرة من أوروبا واليابان ، خلال معظم ساعات هذا العام ، تكون درجة حرارة الهواء الخارجي باردة بما يكفي لأن الهواء لا يحتاج إلى مزيد من التبريد لتوفير الراحة الحرارية في الداخل. ومع ذلك ، فإن الرطوبة العالية في الهواء الطلق تخلق الحاجة إلى الانتباه الدقيق لمستويات الرطوبة في الداخل. ارتفاع الرطوبة يؤدي إلى نمو العفن وترتبط الرطوبة في الداخل مع ارتفاع معدل انتشار مشاكل الجهاز التنفسي الركاب.

“درجة حرارة نقطة الندى” هي مقياس مطلق للرطوبة في الهواء. ويجري تصميم بعض المرافق مع نقاط الندى التصميم في 50S درجة فهرنهايت أقل ، وبعضها في 40S درجة العلوي والسفلي العلوي. يتم تصميم بعض المرافق باستخدام عجلات مجففة مع سخانات تعمل بالغاز لتجفيف العجلة بما فيه الكفاية للحصول على نقاط الندى المطلوبة. على هذه الأنظمة ، بعد إزالة الرطوبة من هواء الماكياج ، يتم استخدام لفائف التبريد لخفض درجة الحرارة إلى المستوى المطلوب.

المباني التجارية ، وأحيانا السكنية ، وغالبا ما تظل تحت ضغط جوي إيجابي قليلا بالنسبة إلى الهواء الطلق للحد من التسلل. الحد من التسلل يساعد في التحكم في الرطوبة ومراقبة الرطوبة.

يكون تخفيف الملوثات الداخلية مع الهواء الخارجي فعالا لدرجة أن الهواء الخارجي خال من الملوثات الضارة. يحدث الأوزون في الهواء الطلق في الداخل بتركيزات منخفضة لأن الأوزون شديد التفاعل مع العديد من المواد الكيميائية الموجودة في الداخل. تشتمل منتجات التفاعلات بين الأوزون والعديد من الملوثات الداخلية الشائعة على مركبات عضوية قد تكون أكثر حساسية أو مزعجة أو سمية أكثر من تلك التي تشكلت منها. هذه المنتجات من كيمياء الأوزون تشمل الفورمالديهايد ، والألدهيدات ذات الوزن الجزيئي العالي ، والهباء الجوي الحامضي ، والجسيمات الدقيقة والمتناهية الصغر ، وغيرها. وكلما ارتفع معدل التهوية في الهواء الطلق ، كلما زاد تركيز الأوزون في الأماكن المغلقة ، ومن المرجح أن تحدث التفاعلات ، ولكن حتى في المستويات المنخفضة ، ستحدث ردود الفعل. وهذا يشير إلى ضرورة إزالة الأوزون من هواء التهوية ، خاصة في المناطق التي تكون فيها مستويات الأوزون الخارجية مرتفعة في كثير من الأحيان. وقد أظهرت الأبحاث الحديثة أن الوفيات والمراضة تزيد في عموم السكان خلال فترات ارتفاع الأوزون في الهواء الطلق وأن عتبة هذا التأثير تبلغ حوالي 20 جزءًا في المليار (ppb).

بناء البيئة
من الشائع افتراض أن المباني عبارة عن كيان مادي غير حيوي ، ومستقر نسبيًا بمرور الوقت. هذا يعني أن هناك تفاعلًا ضئيلًا بين ثالوث المبنى ، ما هو فيه (شاغلي ومحتويات) ، وما هو موجود حوله (البيئة الأكبر). نرى عادة أن الغالبية العظمى من كتلة المواد في مبنى ما هي مواد طبيعية لم تتغير على مدار الوقت. في الواقع ، يمكن النظر إلى الطبيعة الحقيقية للمباني كنتيجة لمجموعة معقدة من التفاعلات الديناميكية بين أبعادها الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية. يمكن وصف المباني وفهمها كنظم معقدة. يمكن أن تساعد الأبحاث التي تستخدم الأساليب التي يستخدمها علماء البيئة لفهم النظم البيئية في زيادة فهمنا. يقترح “بناء البيئة” هنا كتطبيق لتلك المقاربات للبيئة المبنية باعتبار النظام الديناميكي للمباني وشاغليها والبيئة الأكبر.

المباني تتطور باستمرار نتيجة للتغيرات في البيئة من حولهم وكذلك على الركاب والمواد والأنشطة داخلها. تتفاعل باستمرار الأسطح المختلفة والهواء داخل المبنى ، وينتج عن هذا التفاعل تغييرات في كل منها. على سبيل المثال ، قد نرى نافذة تتغير قليلاً بمرور الوقت عندما تصبح قذرة ، ثم يتم تنظيفها ، وتراكم الأوساخ مرة أخرى ، ويتم تنظيفها مرة أخرى ، وهكذا خلال حياتها.في الحقيقة ، قد تتطهر “الأوساخ” التي نراها كنتيجة للتفاعلات بين الرطوبة والمواد الكيميائية والمواد البيولوجية هناك.

تم تصميم المباني أو الأشعة إلى السطح أو الإضاءة. فني بتنظيف وتعقيم وصيانة الأسطح وفي حالات أخرى ، تغير هذه التغييرات ببراعة أو حتى تغييراً جذرياً في المباني قد تكون مهمة لسلامتها أو أثرها على شاغلي المبنى من خلال تطور العمليات الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية التي تحددها في أي وقت. قد نجد أنه من المفيد جمع بين أدوات العلوم الفيزيائية مع علوم العلوم البيولوجية ،

وصف هال ليفين أولا بناء في مقال نشر في عدد أبريل / نيسان 1981 من مجلة Progressive Architecture.