Повышение уровня углекислого газа (CO2) в воздухе помещений может негативно повлиять на передачу COVID-19 и здоровье человека. Углекислый газ является наиболее важным параметром качества воздуха в помещении, поскольку он оказывает значительное влияние на организм человека. В основном, 90% времени люди находятся в домах, офисах, школах, ресторанах и т. д., и высокие уровни могут мешать работоспособности сотрудников.
Пандемия Covid-19 — это глобальный террор
Covid-19 является пандемией с декабря 2019 года, и все мы знаем, что его путь передачи — воздушный. Все мы знаем, что передачу можно предотвратить с помощью масок, дезинфицирующих средств, социального дистанцирования и постоянного мытья рук на открытом воздухе, но знаем ли мы, как остановить передачу в помещении?
С начала пандемии во всем мире зарегистрировано примерно 19 55 42 719 случаев инфицирования и 41 87 056 случаев заболевания. Наиболее распространенными симптомами инфекции являются лихорадка, сухой кашель и усталость. Менее распространенными симптомами являются боль, боль в горле, диарея, конъюнктивит, кожная сыпь и обесцвечивание пальцев ног и пальцев.
В течение последних нескольких месяцев исследователи изо всех сил пытаются найти способы мониторинга риска заражения COVID-19 в помещении. Некоторые страны работают над разработкой инструментов, которые будут постоянно обнаруживать присутствие вируса в воздухе. Однако эти инструменты будут очень дорогими.
Влияние качества воздуха в помещении (IAQ) на здоровье человека
Качество воздуха в закрытых помещениях, таких как здания, офисы, школы, больницы и т. д., называется качеством воздуха в помещении. Когда воздух свободен от загрязнения или в нем отсутствуют загрязняющие вещества, он считается здоровым. На качество наружного воздуха влияют различные виды деятельности человека, такие как избыточные выбросы транспортных средств, промышленные выбросы, курение, строительство и т. д. Число погибших от загрязнения воздуха внутри помещений растет.
По данным ВОЗ, 3,8 миллиона смертей вызваны загрязнением воздуха внутри помещений, из которых 6% приходится на страны с низким уровнем дохода.
Плохое качество воздуха в помещении может быть в десять раз опаснее, чем качество наружного воздуха. Плохое качество воздуха может оказывать негативное воздействие на здоровье человека, потому что большую часть времени люди находятся в своих домах, школах и офисах. Параметрами, определяющими оценку качества воздуха в помещении, являются углекислый газ, твердые частицы, летучие органические соединения, озон, HCHO и окись углерода. Из этих параметров наиболее важным параметром является CO2, так как он может влиять на скорость работы, принятие решений и производительность работника.
Люди испытывают общие последствия для здоровья, такие как раздражение глаз, кожи, носа и горла, усталость, эмфизема, астма, затрудненное дыхание, удушье, заложенность верхних дыхательных путей, головная боль и головокружение из-за загрязнения воздуха в помещении. Прогулы в офисах и школах связаны с высоким уровнем углекислого газа. Вентиляция рекомендуется для регулярного движения между внутренним и наружным воздухом, чтобы предотвратить эти последствия для здоровья.
Разблокировка офисов и повышенный риск заражения из-за углекислого газа (CO2)
Основная проблема, возникающая в эти дни, связана с открытием офисных помещений после блокировки. Люди приезжают из разных регионов, и вероятность их заражения высока. Массовое скопление людей в офисных помещениях повысит вероятность заражения COVID-19. Средняя скорость выдоха CO2 на человека составляет около 8 литров воздуха в минуту. Наряду с этим выдохом в воздух также выбрасываются крошечные капли, что является основной причиной передачи COVID-19. Этот зараженный воздух циркулирует в здании через систему вентиляции, что приводит к высокому риску заражения covid-19. В настоящее время единственным экономически эффективным методом мониторинга передачи covid-19 является непрерывный мониторинг CO2 в офисных зданиях, установка системы ОВКВ и надлежащая BMS (система управления зданием).
Циркуляция зараженного воздуха из одного отсека в другой увеличивает передачу covid-19 в здании
В помещении уровень углекислого газа зависит от количества людей, занимающих помещение. Тип физической активности пассажиров напрямую связан с газообразным выдохом. Например, у человека, бегущего на беговой дорожке в спортзале, частота дыхания выше, чем у других. Точно так же, если 10 человек бегут одновременно, общая частота дыхания увеличится. Уровень СО2 увеличивается с увеличением интенсивности физической активности. Это доставляет дополнительный дискомфорт другим пассажирам.
Что говорят последние тенденции и исследования о двуокиси углерода (CO2) и передаче COVID-19?
В 2003 году Рудник и Милтон представили модель, оценивающую связь между уровнями CO2 и воздушной передачей вируса гриппа. Недавние исследования показали прямую связь между уровнем углекислого газа и передачей COVID-19. Одна модель показала, что когда уровень CO2 падает с 2800 частей на миллион до 1000 частей на миллион, риск передачи также снижается до одной четверти естественной передачи, а когда приток увеличивается, скорость передачи увеличивается втрое.
Недавнее исследование, проведенное Совместным институтом исследований в области наук об окружающей среде и Университетом Колорадо в Боулдере, показало, что, когда уровень углекислого газа в помещении удваивается, риск передачи COVID-19 также примерно удваивается. Исследователи из Департамента химического машиностроения Массачусетского технологического института показали взаимосвязь между временем воздействия и концентрацией возбудителя.
Исследование SAGE-EMG (Группа моделирования окружающей среды Научного совета Великобритании по чрезвычайным ситуациям) показало, что риск заражения Covid-19 увеличивается только при увеличении выдыхаемого CO2. Другие факторы, такие как возгорание, сжигание биомассы и т. д., приводящие к повышению уровня, не влияют на передачу covid-19. Такие действия, как разговоры и пение людей в закрытых помещениях, повышают риск передачи COVID-19. Если в закрытых помещениях, таких как офисы и школы, меньше людей, мониторинг углекислого газа не поможет снизить риск передачи Covid-19.
Правительство Италии совместно с европейскими странами и ВОЗ разработало адекватную вентиляцию в качестве плана на случай непредвиденных обстоятельств. Исследовательская группа из Лаборатории экологической устойчивости факультета биологии Университета Бари (Италия) и Итальянского общества экологической медицины провели опрос в классе, в ходе которого выявили связь между углекислым газом, вентиляцией, пространством и передачей COVID-19. Опрос показал, что повторное вдыхание загрязненного выдыхаемого воздуха увеличивает риск передачи COVID-19.
Передача Covid-19 в помещении и на улице отличается
Большинство людей применяют превентивные меры, такие как социальное дистанцирование, закрытие лиц, использование дезинфицирующих средств, избегание близких контактов и т. д. при выходе из дома. Вы когда-нибудь задумывались о принятии этих мер предосторожности в своих домах или офисах? Риск передачи вируса возрастает в закрытых помещениях из-за его прямой связи с выдыхаемым CO2.
Инфекция распространяется, когда инфицированный человек кашляет, чихает или разговаривает с незараженным человеком, не закрывая лицо. Постоянное движение воздуха на открытом воздухе смывает эти капли, что снижает риск.
Вентиляция в помещении плохая, что приводит к более высокому уровню CO2, чем на открытом воздухе, где загрязняющие вещества вымываются.
Проблема возникает в помещениях с плохой вентиляцией. Плохая вентиляция наряду с объемом пола, количеством людей и продолжительностью их пребывания влияет на скорость передачи. Уровень углекислого газа увеличивается с увеличением количества людей и времени их пребывания. Исследования показали, что шансы заражения значительно снижаются на открытом воздухе.
Измерение углекислого газа (CO2) в помещении как биомаркер
Процесс вдыхания кислорода и выдыхания углерода называется дыханием. Это также приводит к выбросу капель и аэрозолей. Физическая активность, выполняемая человеком, определяет интенсивность выдыхаемого воздуха.
Размер аэрозоля может напрямую влиять на передачу. Мелкие аэрозоли имеют меньший вес, что увеличивает их пребывание в воздухе. Тяжелые аэрозоли легко и быстро оседают под действием силы тяжести. Помимо этого, на пребывание взвешенных аэрозолей в воздухе влияют такие физические параметры, как температура окружающего воздуха, относительная влажность и интенсивность турбулентности жидкости. Сокращение пространства и увеличение количества людей также влияет на передачу по воздуху.
Других источников вирусных аэрозолей, кроме людей в зданиях или офисах, не существует. Дыхательная активность пассажиров является основным источником образования CO2. Концентрация выдыхаемого воздуха значительно превышает концентрацию в окружающей среде. Области с высокой посещаемостью, низкой скоростью вентиляции и единственным источником CO2 — люди могут использовать CO2 в качестве биомаркера.
Воздействие выдыхаемых капель опасно
Человеческая деятельность, такая как выдох, речь, пение и т. д., высвобождает крошечные капли, размер которых варьируется от 0,01 до 1000 мкм. Респираторные капли и аэрозоли отличаются друг от друга по размеру. Респираторные капли имеют размер 5-10 мкм, тогда как аэрозоли имеют размер менее 5 мкм.
Эти капли способны находиться в воздухе в течение достаточно долгого времени, и испарение этих капель зависит исключительно от его состава, температуры и относительной влажности окружающего воздуха. Доказательства показали, что капли из выдыхаемого взвешенного воздуха в помещении являются потенциальным риском передачи covid-19.
Симптоматические и бессимптомные люди в равной степени способствуют передаче вируса. Однако способность человека распространять инфекцию выше до появления симптомов. Некоторые люди могут сказать, что вирусная нагрузка и размер капель связаны, но взаимосвязь между вирусной нагрузкой и размером капель до сих пор неизвестна.
Уже имеются доказательства того, что передача covid-19 происходит по воздуху и происходит, когда человек вдыхает зараженные аэрозоли и капли. Регулярная очистка поверхностей, дезинфекция и социальное дистанцирование в помещении могут предотвратить передачу инфекции. Некоторые исследования показали, что социальное дистанцирование примерно в 18 футов между пациентами в больнице не может уменьшить инфекцию. Тем не менее, это показывает, что способ передачи covid-19 — через инфицированные аэрозоли.
Результаты также показали, что находясь на расстоянии 1,5 м от аэрозольного излучателя диаметром 0,3 мкм, аэрозольный баллончик попадает в систему приточной вентиляции, что приводит к заражению всего здания и увеличивает риск заражения вирусом.
Преимущества пребывания на свежем воздухе
Есть много преимуществ и преимуществ пребывания на свежем воздухе.
1. Свежий воздух улучшает вентиляцию и может предотвратить вирусную инфекцию. Открытие дверей и окон в домах может помочь улучшить вентиляцию.
2. Сокращение использования систем кондиционирования воздуха и увеличение использования обычных вентиляторов помогает уменьшить вирусную инфекцию.
3. Замена спертого воздуха свежим воздухом может привести к снижению риска заражения COVID-19.
4. Свежий воздух также улучшает кровяное давление и проблемы с пищеварением. Он также помогает при стрессе и повышает иммунитет.
5. Разбавление воздуха в помещении наружным воздухом снижает концентрацию переносимых по воздуху загрязняющих веществ, таких как вирусы и бактерии, а также поверхностных загрязнителей.
Рекомендации и решения для ограничения передачи вируса
Руководящие принципы, установленные Всемирной организацией здравоохранения (ВОЗ) для предотвращения распространения коронавируса, включают практику социального дистанцирования, закрытие носа и рта масками для лица, регулярное мытье рук, избегание прикосновений к поверхностям и физических контактов. Эти меры практикуются всеми на открытом воздухе, однако высока вероятность заражения в помещении. Наиболее экономически эффективным методом предотвращения распространения болезней внутри помещений является надлежащая вентиляция и мониторинг углекислого газа.
Вентиляция — это профилактический метод, который каждый может использовать в своих домах. Большую роль в передаче играет размер выдыхаемого аэрозоля, поэтому необходимо снижать его концентрацию. Аэрозоли небольшого размера могут легко сохраняться в воздухе в течение длительного времени и на большем расстоянии, и они могут даже загрязнять поверхности. Аэрозоли большого размера могут легко переносить вирус с собой и это повысит шансы заражения вирусом.
Вирусы способны развиваться при низкой температуре и влажности воздуха. Низкая влажность помогает переносимым по воздуху загрязняющим веществам легко перемещаться по воздуху. Контроль температуры и влажности воздуха в помещении повлияет на выживаемость вируса в воздухе и снизит риск заражения.
Управление вентиляцией в зависимости от количества людей, находящихся в помещении, снизит риск заражения вирусом. Проветривание дома во время уборки и дезинфекции снизит риск заражения, вызванный повторно взвешенными вирусными аэрозолями. По данным ASHRAE, использование портативных воздухоочистителей HEPA может помочь в удалении переносимых по воздуху частиц, содержащих вирус. Удаление бионагрузки необходимо перед входом жильцов и после их выхода.
