Undersøgelse afdækker sikkerhedsproblemer med ioniske luftrensere

Markedet for luftrensere blomstrer, men en ny undersøgelse har fundet ud af, at nogle luftrensningsteknologier, der markedsføres til COVID-19, kan være ineffektive og have utilsigtede sundhedsmæssige konsekvenser.

Studiet, forfattet af forskere ved Illinois Tech, Portland State University, og Colorado State University, fandt ud af, at rensning af én skadelig luftforurening kan skabe en række andre.

Både kammer- og feltforsøg viste, at en ioniserende enhed førte til et fald i nogle flygtige organiske forbindelser (VOC) inklusive xylener, men en stigning i andre, mest fremtrædende iltede VOC'er (f.eks. acetone, ethanol) og toluen, stoffer, der almindeligvis findes i maling, malingfjernere, aerosolspray og pesticider. Ifølge EPA, eksponering for VOC er blevet forbundet med en række sundhedseffekter fra øjne, næse- og halsirritation, hovedpine, tab af koordination og kvalme, skader på leveren, nyrer og centralnervesystem, og nogle organiske stoffer kan forårsage kræft hos dyr, nogle er mistænkt for eller kendt for at forårsage kræft hos mennesker.

Studiet, udgivet i denne uge i Bygning og Miljø , efterlignede virkelige driftsforhold for disse ioniseringsenheder for at teste effektiviteten og potentialet til at danne kemiske biprodukter i miljøer svarende til, hvor vi alle bor, arbejde, og lære.

En af de mest populære typer luftrensere på markedet lige nu er ion-genererende systemer, inklusive 'bipolære ioniseringsanordninger', der elektrisk oplader partikler, så de sætter sig ud af luften hurtigere, og markedsføres generelt til at dræbe bakterier, svampe, og vira.

Forståeligt nok, "virus-dræbende" evnen har trukket opmærksomhed og været stærkt omtalt i reklamer i løbet af det sidste år og har ført til en strøm af nye og fornyede produkter på markedet.

Imidlertid, undersøgelsen konstaterer, at luftrensermarkedet er fyldt med utilstrækkelige teststandarder, forvirrende terminologi, og mangel på peer-reviewede undersøgelser af deres effektivitet og sikkerhed. I modsætning til luftfiltrering (hvor luft skubbes gennem et filter for at fjerne luftbårne forurenende stoffer), der har været meget lidt forskning i effektiviteten og bivirkningerne af "additive" luftrensningsmetoder som ioniserende anordninger.

"Producenter og tredjeparts testlaboratorier demonstrerer ofte deres produkts effektivitet ved hjælp af kammertests, men disse testrapporter bruger ofte ikke eksperimentelle forhold, der kunne vise, hvordan enheden faktisk fungerer under virkelige forhold, " sagde Brent Stephens, formand for Civilministeriet, Arkitektonisk, og miljøteknik ved Illinois Tech. "I det omfang, der er teststandarder for ionisering og andre enheder, det er stort set industriledede standarder, der forbliver underudviklede på dette tidspunkt, fokuserede mest på at sikre kun én forurening, ozon, genereres ikke under drift."

Under daglige driftsforhold, ioner tilsat til beboede miljøer såsom en skole eller kontorbygning kan reagere med andre forbindelser, der findes i indendørsluften, som potentielt kan føre til dannelse af skadelige biprodukter som formaldehyd og ozon. Ioner kan også hurtigt binde sig til andre gasser og anspore til dannelsen af ​​nye 'ultrafine' partikler, som er kendte luftforurenende stoffer. Men der findes kun få uafhængige data om disse mekanismer.

Forskerholdet gennemførte en række eksperimenter om driften af ​​en kommercielt tilgængelig bipolær ioniseringsenhed i kanalen. Laboratorietests blev udført med luftprøvetagning af partikler og gasser i et stort halvmøbleret kammer og i en felttest med en ionisatoranordning installeret i en luftbehandlingsenhed, der betjener en beboet kontorbygning. Forskningen fandt også, at på trods af små ændringer i partikelkoncentrationer, der var meget lille nettoeffekt på den samlede koncentration af PM2,5 i luften.

Ifølge EPA, partikler indeholder mikroskopiske faste stoffer eller væskedråber, der er så små, at de kan indåndes og forårsage alvorlige helbredsproblemer. Partikler mindre end 2,5 mikrometer i diameter, også kendt som fine partikler eller PM2.5, udgør den største risiko for helbredet, da de kan komme dybt ned i dine lunger, og nogle kan endda komme ind i blodbanen. Talrige videnskabelige undersøgelser har forbundet eksponering for fine partikler forurening med en række sundhedsvirkninger, herunder for tidlig død hos mennesker med hjerte- eller lungesygdomme, ikke-dødelige hjerteanfald, uregelmæssig hjerterytme, forværret astma, nedsat lungefunktion, irritation af luftvejene, hoste eller åndedrætsbesvær.

Sundhedsvirkningerne af luftionisatorer er stort set ukendte, selvom et lille antal nyere undersøgelser giver anledning til bekymring. I august 2020, en undersøgelse konkluderede, at eksponering for negative ioner var forbundet med øget systemisk oxidativt stressniveau (en markør for kardiovaskulær sundhed), og på trods af reducerede indendørs partikelkoncentrationer, der var ingen gavnlige ændringer i åndedrætssundheden.

En anden nylig undersøgelse af luftionisatorer i skoleklasser reducerede partikelkoncentrationer førte til nogle forbedringer i åndedrætssundheden blandt 11-14-årige børn, ionisatorerne havde en negativ effekt på hjertefrekvensvariabiliteten (et mål for kardiovaskulær sundhed), hvilket betyder, at enhver fordel for lungerne kom til at koste hjertet.

"Vi burde have en meget bedre forståelse af disse effekter før udbredt brug af disse typer enheder, " sagde Delphine Farmer, Lektor i afdelingen for kemi ved Colorado State University og medforfatter af papiret.

"Uden peer-reviewed forskning i sundhedsvirkningerne af disse enheder, vi risikerer at erstatte et skadeligt middel med et andet, " sagde Stephens. "Vi opfordrer andre til at følge vejledningen fra organisationer som U.S. EPA og ASHRAE, som generelt anbefaler brugen af ​​etablerede, evidensbaserede foranstaltninger til at rense indendørs luft, inklusive højeffektiv partikelfiltrering og forbedret ventilation, ud over ansigtsbeklædning og fysisk distancering, for at hjælpe med at reducere luftbåren overførsel af COVID-19."