במחקר שפורסם לאחרונה ב התקדמות המדעחוקרים כימתו חנקן דו חמצני בתוך הבית (NO2) פליטות מתנור גז ופרופאן והעריכו את ההשפעות הבריאותיות והפערים הדמוגרפיים בחשיפה בקרב אוכלוסיות ארצות הברית (ארה"ב).
לימוד: חשיפה לחנקן דו חמצני, תוצאות בריאותיות והפערים הדמוגרפיים הנלווים עקב שריפת גז ופרופאן על ידי תנורים בארה"ב. קרדיט תמונה: M-Production/Shutterstock.com
רקע כללי
תנורי גז ופרופאן, המשמשים ביותר מ-50 מיליון בתים בארה"ב, פולטים מזהמים כמו NO2 ובנזן (C6ח6), לעתים קרובות חורגים מרמות הבטיחות הבריאותיות. לטווח ארוך לא2 חשיפה קשורה לבעיות בריאותיות חמורות, כולל אסטמה ומחלת ריאות חסימתית כרונית.
למחקרים מסורתיים אין דיוק בהערכת החשיפה בשל שינויים בשימוש בתנור ובאוורור.
דרוש מחקר נוסף כדי לחדד את הערכות החשיפה ולהבין את מכלול ההשפעות הבריאותיות על פני דמוגרפיה שונות, שיפור אסטרטגיות הפחתה והתערבויות מדיניות.
לגבי המחקר
במחקר הנוכחי, מונחים שונים הוגדרו בבירור כדי לתקן את הטרמינולוגיה שבה נעשה שימוש במהלך המחקר. "כיריים" זוהה כמשטח שטוח הכולל שניים עד שישה אלמנטים לבישול, בעוד ש"מבערים" התייחסו לאלמנטים המשתמשים בלהבת גז או פרופאן.
"כיריים", או "משטחים", תוארו כיחידות עצמאיות המשלבות גם כיריים וגם תנור. הצוות גם הבחין בין "קולטי אדים עם אוורור חיצוני", המוציאים אוויר מטבח בחוץ, לבין "מנדפים מחזירים", המסננים ומחזירים אוויר למטבח.
למטרות מדידה, המונח "ריכוז" שימש לנגישותו, עם המרות סטנדרטיות המבוססות על טמפרטורה משוערת של 25 מעלות צלזיוס ולחץ אטמוספרי.
מודל איכות האוויר הפנימי של CONTAM (Contaminant Transport Analysis Model) רב אזורי, שפותח על ידי המכון הלאומי לתקנים וטכנולוגיה (NIST), היה מכריע במודלים של NO בתוך הבית2 ריכוזים. המודל אומת באמצעות השוואות עם NO נמדד2 רמות ב"מגורים אימות" שונים, ובהמשך מיישמים מודלים מאומתים אלה על סוגי מגורים אחרים שלא נמדדו.
המתודולוגיה שילבה מדידות מפורטות של NO2 ריכוזים באמצעות ציוד אנליטי מתקדם. שיעורי הפליטה מתנור גז ופרופאן חושבו על פני מערך מגוון של מגורים, כולל חללים פרטיים ושכירים כאחד, במספר מדינות.
המחקר חישב בקפידה NO2 ופחמן דו חמצני (CO2) שיעורי פליטה באמצעות נפחי מטבח סגורים, תוך שימוש בשיטת גז נותב כדי להתאים את חילופי האוויר בחישובים.
לבסוף, נעשה שימוש במודל ה-CONTAM המאומת להערכת NO2 חשיפה בתנאים סביבתיים, התנהגותיים ודמוגרפיים שונים.
הערכות אלו נקשרו לנתונים אפידמיולוגיים כדי להעריך השפעות בריאותיות, במיוחד הנטל של אסתמה ילדים המיוחסת ל-NO לטווח ארוך2 חשיפה מכיריים גז ופרופאן.
תוצאות המחקר
המחקר הנוכחי העריך את הדיוק של מודל איכות האוויר הפנימי של CONTAM על ידי השוואת ה-NO החזוי שלו2 ריכוזים מול מדידות בפועל שנלקחו מ-18 בתי מגורים מגוונים.
אלה כללו שילוב של דירות ובתים צמודי קרקע, בגודלם וממוקמים על פני אזורים עירוניים שונים כגון אזור מפרץ סן פרנסיסקו, לוס אנג'לס, דנבר, יוסטון, ניו יורק וושינגטון הבירה.
תרחישים שונים נבדקו, כולל חלונות פתוחים או סגורים ומכסי מנוע חיצוניים מופעלים או כבויים. התוצאות הראו מתאם חזק בין ה-NO במודל לבין ה-NO בפועל2 ריכוזים, ללא הטיה משמעותית שזוהתה בתחזיות המודל.
בנוסף לאימות המודל, המחקר בדק גם NO2 גורמי פליטה מתנורי גז ופרופאן. מדידות הצביעו על כך שלא2 פליטות נמצאות בקורלציה ישירה לכמות הדלק המאובנים שנשרף, עדות על ידי CO מקביל2 פליטות.
מעניין, לא לא2 זוהו פליטות מתנורים חשמליים או אינדוקציה. תנורי פרופאן וגז טבעי הראו NO דומה2 פליטות לג'אול דלק שנשרף, ככל הנראה בגלל טמפרטורות להבה דומות של מתאן ופרופאן.
בדיקות נוספות בחדרי שינה הראו שלא2 הרמות עלולות לחרוג מההנחיות המבוססות על בריאות בתוך דקות כאשר נעשה שימוש בתנורים ללא קולטי אדים.
האפקטיביות של מנדפים חיצוניים לטווחי אוורור השתנתה, עם חלק מהפחתת שיא NO2 ריכוזים באופן משמעותי בעוד שלאחרים הייתה השפעה מינימלית. בממוצע, ברדסים אלה הפחיתו את המטבח NO2 ריכוזים בכ-35%.
המחקר גם דגם NO לטווח ארוך וקצר2 חשיפות משימוש בכיריים, תוך שילוב גורמים כמו משך הבישול, תדירות השימוש במנדפים והיעילות של קולטי אדים אלו.
הממצאים הצביעו על כך שחשיפות NO2 לטווח ארוך וקצר היו גבוהות יותר באופן משמעותי בבתי מגורים קטנים ובמשקי בית עם הכנסה נמוכה יותר, מה שהדגיש פערים סוציו-אקונומיים בסיכוני חשיפה.
הפערים הגזעיים והאתניים ניכרו גם כן, כאשר משקי בית אמריקאים אינדיאנים או ילידי אלסקה, היספנים או לטינים ומשקי בית שחורים חוו רמות גבוהות יותר של NO2 חשיפה בהשוואה למשקי בית לבנים ואסיה. זה יוחס חלקית לגודל המגורים הממוצע הקטן יותר בקרב הקבוצות המושפעות יותר.
גורמים התנהגותיים כמו משך ועוצמת השימוש בתנור מילאו תפקיד מרכזי בקביעת NO2 חשיפה. לדוגמה, מגורים עם שימוש גבוה בתנורים ראו NO גבוה באופן דרמטי2 חשיפה בטווח הקצר והארוך.
ניתוח הרגישות של המחקר אישר כי סך גז או פרופאן שנשרף היה הגורם הקריטי ביותר בחיזוי NO2 רמות החשיפה, ואחריהן נוהלי אוורור וזמן בילוי במטבח.
