Mekkorát szarik a poratka? Utazás levegőminőségben.

Pekingben 8 órát szabadban tölteni megfelel napi 11 cigaretta elszívásának? Normális dohányos ennyit nem is szív el nyolc óra alatt. Budapesten ugyanez a tizede, vagyis egy-másfél cigi. Persze, ez a megfeleltetés nem túl egzakt, mert Peking hatalmas és a cigaretta-választék sem kicsi. Ráadásul ez a kalkulátor úgy tűnik, csak a benzo(a)pirénből számol (kipufogó és cigarettafüst a fő forrása), nincs tekintettel arra a sok egyéb összetevőre, ami a cigiben van, de arra sem, ami a kipufogógázokban, gyárkémény füstökben.

Forrás

Nekünk azonban a műszerünk teljesen más szennyeződéseket mér. Például van benne részecskeszámláló. Ez a szálló részecskéket (amik nem ülepednek le a gravitációtól) számlálja meg különböző mérettartományban. 

Forrás

PM10 ezek már 10 mikrométer alatti részecskék, ezek keletkezése lehet a lakásban is (penész, pollen), de jöhet kívülről is. Jó mélyen le tudjuk tüdőzni, mert nem szűri az orrszőr és kevésbé rakódik le a légutak elején, annál inkább odabent. Ráadásul nagyon sokáig kóvályoghatnak a levegőben, ez a méret alatt nem hajlamosak a leülepedésre a parányi cuccok.

PM2.5 azt jelenti, ami a neve, hogy 2.5 mikrométernél apróbb, szilárd, vagy cseppfolyós ezmegazok (a korrekt definíció ennél sokkal bonyibb). Ezek is letüdőzhetőek és odabaszhatnak a légutakra, de még a véráramba is be tudnak hatolni (pl. vírusok is ezt teszik, de ezért dohányzunk, hogy a véráramba jussanak a hatóanyagok). 

Mellesleg, mi a lakásban/irodában PM2.5 esetén 20-30 mikrogramm között szoktunk mérni PM10-re meg 30-40 mikrogrammot.  Ráadásul, a leírások szerint ez a fajta részecske leginkább kintről jön, tehát szellőztetéssel nem igazán csökkenthető (hacsak nem a lakásban van a forrása, mittudom, tüzet raksz a parkettából). 

Kis méretskála a miheztartás végett:

Forrás

Azért a penész és pollen méretek nem ennyire egyformák, a penész spórák 1-100 mikron között, a pollen is 2,5-100 mikronig változhatnak fajtól függően. Egy jól tartott poratka meg 10 mikronnál nagyobbat szarik, tehát azt már nem is méri a műszer, de az nem is szálldos össze-vissza, csak ha szteppelsz a padlón. De aki asztmás, az ne mind ugráljon. Azért az elárul valamit a civilizációról, hogy a kutyát levisszük budizni az udvarra, de a cica már dobozba szarik, a poratka meg mindenhová, ahová csak éri. Akár a szájmaszkodra is tojik. 

Profibb cuccok, a PM1-et is szokták mérni. Például az earthschoolon van PM1 is. Jól látszik, hogy az ipar mit okoz egyes régiókban. 

Az egyes országok, régiók teljesen más besorolást és veszélyességi szinteket használnak, nem is nagyon lehet kiigazodni közöttük, ahány annyiféle, de iránymutatónak ez jó lehet:

wikipedia

Mi okozza?
Például égés. Tüzelés, főzés. 
Ha a cigifüstöt direkt ráfújjuk a műszerre simán kifut a mérési tartományból a PM2,5 s a PM10 is (999), de érdekesség, hogy a maximum elérése előttig a PM2,5 értéke kb. 200mikrogrammal alatta halad a PM10 értékének. Mintha a cigifüst valamivel több PM10-et tartalmazna(?). 

Hogyan lehet küzdeni ellenük?
Amennyiben kint alacsonyabb értéket mérünk, akkor szellőztetéssel. De ha van szíved, akkor nem egy újabb eszközt veszel légtisztításra, aminek az előállítása miatt Pekingben szívják el annak a pornak a többszörösét, mint amit neked kellene elviselned. (Ezt a műszert se kellett volna megvennünk, de eskü, hogy mindenkinek odaadjuk, hogy másnak már ne kelljen pénzt adnia érte.)

HEPA (high efficiency particulate air) szűrőkről azt találtuk, hogy már a 0,3 mikronos cuccokat is elég nagy százalékban elkapják, szóval ilyen porszívóval érdemes lehet próbálkozni. Gőzünk nincs, hogy a mi porszívónk mire képes, ezért csináltunk egy mérést kontrollnak, majd a porszűrő kipucolása után, illetve a porszívózás alatt és utána. Lényegi különbséget nem tapasztaltunk. Mondjuk mindkét PM érték megemelkedett kicsit, de nem stabilan, hanem +/-5 értékkel ugrált. (A bekapcsolás után a CO2 nagyon megugrott, viszont lassan visszaállt normálisra, a működő porszívó mellet. Erről később.)

Előtte, bekapcsolás után, 3 perc működés után, megállítás után egy perccel.

Rendesen odatettük magunkat a takarításban, de az előtte és utána mért adatokon ez nem látszik. Úgy tűnik, a szálló részecskéket nem zavarja a higiénia. 

Az FFP maszkok az EU szabványai. Az FFP2 rokona az KN99 kínai szabványnak, és az N99 amerikai szabványnak. Az FFP szabvány úgy van megalkotva, hogy az átlag embernek fingja se legyen arról, hogy miből  és mennyit szűrnek ki, és pontosan mikor indokolt a használatuk. Ráadásul még véletlenül sem a PM2,5-re viszonyítják a hatékonyságot. Ez a táblázat talán segít eligazodni valamelyest. 

Forrás

Egy jól feltett maszk esetén tehát mondjuk valami olyasmit kellene tapasztalnunk, hogy egy 100ug PM2.5 vagy PM10 környezetben a műszer csak 6ug részecskét fog jelezni. 

Az eszköz tud CO2 és CO  mérést is. A határérték meghaladását jelzi is, de egyetlen csipogással. Ha nem ébredsz föl rá, akkor így jártál. 

CO2 - csak 400ppm-től érzékel, ami a normál légköri széndioxid jelenléte (0,04%). Tehát nem tudunk olyan kísérleteket végezni ezzel, ami a széndioxid megkötését, elvonását, stb. érinti ez a szint alatt. Például terráriumban növénykéket megküldeni UV-val, érdekes lehetett volna, de majd kipróbáljuk úgy, hogy jelentősen megemeljük előtte a CO2 értékét.
De miért nem mér ez alatt az érték alatt? Hát mert van ilyen mérőműszerünk, AZÉRT! Ha nem lenne ilyen csudi technológiánk, és az almafán ugrándoznánk most is, akkor 200-250ppm lenne ez az érték. Ugyanis az 1900-as évek előtt még az ipari forradalom után se volt 300ppm a légkörben. Sőt az utóbbi 10.000 évben elég szűk sávban változott (lásd az ábrát). 

Forrás

Bár az utóbbi 800.000 évben elég stabilan 180-280ppmv között volt az értéke, de nagyobb időskálán azért volt sokkal durvább is a CO2 légköri jelenléte, így volt is amit kivonnia a forgalomból az életnek. A kréta és karbon korokat sem véletlenül hívják így, rengeteg légköri széndioxid ment át a mészkőhegyeinkbe és széntelepeinkbe, amit most szépen mind visszacsinálunk, mert mindent lebetonozunk és minden fossziliát égetünk. Itt egy jó kis cikk erről. Itt meg érdekes videóban gomolyog a széndioxid az északi féltekén végig egy éven át. 

Forrás

Egy sör megpisszentése a műszer mellett azért rendesen odatesz a széndioxidnak, ugyanakkor a PPM értékeket is megduplázza, triplázza:

Ebből arra következtetünk, hogy egy tüsszentés, köhögés is hasonlóra képes a PM tartományokban. 

Szerves, röpködő biszbaszok mérése.
HCHO (formaldehidek) a VOC (volatile organic compound) egyik előfordulása. Cigifüst, égéstermék, szmog alkotóeleme, de natúr is keletkezhet a légköri metánból napfény hatására. A dohányban nincs benne, de az adalékok miatt keletkezik. Csomó berendezési tárgy, festékek, főzés, tisztítószerek, de még kozmetikumok is forrásai lehetnek. 

A TVOC (total volatile organic compounds) tehát tartalmazza a HCHO-t is, ezért úgy illik, hogy a mérőműszeren ennek mindig nagyobb legyen az értéke. 

Forrás

Érdekesség, hogy amíg otthon, vagy az irodában egy század HCHO és két század TVOC volt, addig a LIDL parkolóban csúcsidőben ennek csak tizede volt.

A cigarettán kívül semmi mással nem tudtuk megemelni ezeket az értékeket (se WD40, se aceton, Domestos), csak a gyújtógázzal. De attól rendesen kiakadt a műszer, ráadásul a szénmonoxidnak és széndioxidnak is odatett rendesen. 

Hogyan szoktak ilyesmit mérni?

Az ilyen műszerek elvileg úgy mérnek részecskéket (PM), hogy lézerrel átvilágítják a levegőt, majd túloldalt egy szenzorral megmérik a fényt. Remélem, hogy a PM2.5 szenzor előtt van egy szűrő, ami csak a mérni kívánt részecskéket engedi át, különben a mérés elég komolytalan lenne. Találtunk arról is infót, hogy profi cuccok miként hárítják el az idő során felgyülemlő parazita port a fény útjából, de nem tartjuk valószínűnek, hogy az ilyen olcsó kínai műszerek is tudják ezt.
A CO2 mérés lényege hasonló, ott IR fénnyel világítják át a levegőt és túloldalt szintén megmérik, mennyi nyelődött el. Azt már saját kísérleteinkből tudjuk, hogy az IR 2000nm-től felefele kezd elnyelődni, úgyhogy el nem tudjuk képzelni, milyen szenzorral figyelhetik ezt. Érdekesség, hogyha a műszert helyváltoztatjuk, kivisszük, bevisszük valahová, nagyon megugrik a CO2 érték, de utána percek alatt visszaáll normálisra. Ezt tapasztaltuk akkor is, amikor a porszívót ráengedtük. Nem valószínű, hogy az első slukk tele lett volna széndioxiddal, inkább valami mérési anomália lehet az oka hirtelen levegőáramlás esetén. De mégis, ha színtiszta oxigént fújunk rá (O2 spray), arra nem reagál. 
A TVOC mérés még bizarrabb, van itt minden, felfűtött fémoxid réteg, meg nanorészecskék, de végső soron ellenállásból számolják ki ezeket az adatokat.

Mértékegységek kontextusba helyezése. 

Milligramm és mikrogramm köbméterenként illetve a PPM. Egy köbméter levegő (tengerszint, szobahőmérséklet stb.) kb. 1,2kg. vagyis ennek milliomod része a milligramm és milliárdod része a mikrogramm. 

Átlagosan, kiki nyugalomban 5-8 liter levegőt szív be percenként. vagyis 8*1,2grammnyit. Tehát egy köbméter levegőt kb. 2-3 óránként szívunk el. Egy 40 négyzetméteres lakás mondjuk legyen 120 köbméter. Amennyiben mindig csak új levegőt szívnánk, akkor 10 nap alatt járnánk a végére. Ekkor a kezdeti 21% O2 helyett már csak 16% lenne, és a kezdeti 0,04% CO2 helyett viszont 4,13%. (vagyis több mint 40.000ppm!). Azt most ne firtassuk, hogy ez milyen százalék, és hogy lesz 5% oxigénből 4% széndioxid, amihez két oxigén atom is kell.  Mindenesetre a 4% CO2 már erős tüneteket produkálna.  

1ppm az egy részecske a millióból.  1 százalék meg egy a százból, tehát 1%=10.000ppm, vagy 1ppm=0.0001%  (PPM to percent kalkulátor lustáknak.) Most azt ne firtassuk, hogy molekula, vagy térfogat, vagy micsoda ez a ppm. 

Ezen kívül még látunk mg/m3 értékeket is, de van ahol ezt ppb-ben fejezik ki. Unjuk teljesen utánajárni, a konverzió a két mértékegység között erősen függ attól, hogy milyen anyag, milyen hőmérsékleten stb. Irányadónak mondjuk ez a konverter elég jónak tűnik. 

Otthoni mérés, illetve főút melletti (2m) mérés, reggeli moderált forgalomban, tiszta időben 0fok körül.

Air Quality Now Europe, AQI (index), van benne előrejelzés is, meg időgép, visszamenőleg is kikereshetők az adatok, és akár napi/heti/havi/éves bontásban is megjeleníthetők, amiből jól látszik a csúcsforgalom órái, a munkanapok, a fűtésszezon, stb. hatása. Az európai index valahogy így néz ki, a jóisten se tudja, ezt miből és hogyan számolják ki, mert nem kötik az orrunkra. De találtunk rá egy kalkulátort. Bepötyögöd a mért adatot és átszámítja AQI-ra.

Qualitative name	Index or sub-index	Pollutant (hourly) concentration
		NO2 μg/m3	PM10 μg/m3	O3 μg/m3	PM2.5 (optional) μg/m3
Very low	0–25	0–50	0–25	0–60	0–15
Low	25–50	50–100	25–50	60–120	15–30
Medium	50–75	100–200	50–90	120–180	30–55
High	75–100	200–400	90–180	180–240	55–110
Very high	>100	>400	>180	>240	>110

Másik térképes index-oldal, ami azért érdekes, mert nemcsak a levegő szennyezettségéről lehet itt adatokat szerezni, van itt minden, ami a környezettel kapcsolatos, országokra lebontva is. Vagy ez:

PlumeLabs

Mellesleg a műszerünk adatlapja szerint ezek a mérési tartományai:

PM2.5 detecting ranges: 0-999ug/m³

PM10 detecting ranges: 0-999ug/m³

HCHO detecting ranges: 0-9.999mg/m³

TVOC detecting ranges: 0-9.999mg/m³

CO detecting ranges: 0-1000PPM

CO2 detecting ranges: 400-5000PPM