Pig-Pen-effekt:Blanding af hudolie og ozon kan producere en personlig forureningssky

Når ozon og hudolier mødes, den resulterende reaktion kan hjælpe med at fjerne ozon fra et indendørs miljø, men det kan også producere en personlig sky af forurenende stoffer, der påvirker indendørs luftkvalitet, ifølge et team af forskere.

I en computermodel af indendørs miljøer, forskerne viser, at en række flygtige og semi-flygtige gasser og stoffer produceres, når ozon, en form for ilt, der kan være giftig, reagerer med hudolier båret af snavset tøj, en reaktion, som nogle forskere har sammenlignet med den knap så ryddelige Peanuts tegneseriefigur.

"Når ozon opbruges gennem menneskelig hud, vi bliver generatoren af ​​de primære produkter, som kan forårsage sanseirritationer, " sagde Donghyun Rim, assisterende professor i arkitektonisk teknik og en associeret Institut for CyberScience, Penn State. "Nogle mennesker kalder denne højere koncentration af forurenende stoffer omkring den menneskelige krop for den personlige sky, eller vi kalder det "Gris-pen-effekten." "

De stoffer, der dannes ved reaktionen, omfatter organiske forbindelser, såsom carbonyler, som kan irritere hud og lunger, sagde Rim. Mennesker med astma kan være særligt sårbare over for ozon- og ozonreaktionsprodukter, han sagde.

Ifølge forskerne, der rapporterede deres resultater i et nyligt nummer af Naturkommunikationskemi , hudolier indeholder stoffer, såsom squalen, fedtsyrer og voksestere. Hvis en person bærer det samme tøj for længe – f.eks. mere end en dag - uden vask, der er en chance for, at tøjet bliver mere mættet med olierne, fører til en større chance for reaktion med ozon, som er en ustabil gas.

"Squalen kan reagere meget effektivt med ozon, " sagde Rim. "Squalen har en højere reaktionshastighed med ozon, fordi det har en dobbelt carbonbinding og, på grund af dets kemiske sammensætning, ozon vil gerne springe ind og bryde dette bånd."

Indendørs, ozonkoncentrationen kan variere fra 5 til 25 dele pr. milliard (ppb) – afhængigt af hvordan luften cirkulerer udefra og ind, og hvilke typer kemikalier og overflader der bruges i bygningen. I en forurenet by, for eksempel, mængden af ​​ozon i indendørs miljøer kan være meget højere.

"Mange mennesker tænker på ozonlaget, når vi taler om ozon, sagde Rim. Men, vi taler ikke om det ozon, det er godt ozon. Men ozon ved jordoverfladen har negative sundhedsvirkninger."

Det kan være en god idé at bære rent tøj af mange årsager, men det kan ikke nødvendigvis føre til at reducere eksponeringen for ozon, sagde Rim. For eksempel, en enkelt snavset t-shirt hjælper med at holde ozon ude af vejrtrækningszonen ved at fjerne omkring 30 til 70 procent af ozonen, der cirkulerer i nærheden af ​​en person.

"Hvis du har rent tøj, det betyder, at du måske indånder mere af denne ozon, hvilket heller ikke er godt for dig, " sagde Rim.

Rim sagde, at forskningen er en del af et større projekt for bedre at forstå det indendørs miljø, hvor folk tilbringer det meste af deres tid.

"Konklusionen er, at vi, mennesker, bruge mere end 90 procent af vores tid i bygninger, eller indendørs miljøer, men, hvad angår egentlig forskning, der er stadig mange ubekendte om, hvad der foregår, og hvilke typer gasser og partikler, vi udsættes for i indendørs miljøer, " sagde Rim. "De ting, vi indånder, som vi rører ved, som vi interagerer med, mange af disse ting bidrager til de kemiske ophobninger i vores krop og vores helbred."

I stedet for at rådgive folk om de skal bære rent eller snavset tøj, forskerne foreslår, at folk bør fokusere på at holde jordens ozonniveau nede. Bedre bygningsdesign og filtrering, sammen med at reducere forurening, er måder, der kan reducere virkningen af ​​Pig-Pen Effect, tilføjede de.

For at bygge og validere modellerne, forskerne brugte eksperimentelle data fra tidligere eksperimenter, der undersøgte reaktioner mellem ozon og squalen, og mellem ozon og tøj. Forskerne analyserede derefter yderligere, hvordan squalen-ozonreaktionen skaber forurenende stoffer under forskellige indendørs forhold.

Holdet stolede på computermodellering for at simulere indendørs rum, der varierer med ventilationsforhold, og hvordan indbyggerne i disse rum styrer luftkvaliteten, sagde Rim.

I fremtiden, holdet kan se på, hvordan andre almindelige indendørs kilder, såsom lys og cigaretrøg, kan påvirke indendørs luftkvalitet og dens indvirkning på menneskers sundhed.