Определение качества воздуха в помещении: на что стоит обратить внимание, выбирая такую услугу

Определение качества воздуха в помещении – сравнительно новая на украинском рынке услуга. Нужно ли проводить исследования качества воздуха в частном доме или офисе, или это «деньги, выброшенные на ветер»? Почему такая услуга актуальна именно сейчас? Каким методам химического анализа воздуха следует доверять? Найти ответы на эти вопросы и сориентироваться на украинском рынке услуг анализа воздуха в помещении можно, зная, как работает каждый из методов определения качества воздуха, которые предлагают украинские лаборатории.

Анализ воздуха в помещении как требование современности

Дерево, известь, кирпич, железо, ткани из натуральных материалов … Меньше века назад это был практически полный перечень материалов, которые чаще всего использовали для строительства и отделки внутренних интерьеров жилых домов.

Сегодня же ситуация изменилась кардинально: в помещениях нас окружают искусственные материалы, для изготовления которых используют тысячи синтетических соединений. Попробуйте провести эксперимент: посмотрите вокруг на предметы, окружающие вас дома или на работе, и перечислите вещества, из которых они изготовлены: пол, стены, мебель, подоконники, горшки для цветов, оргтехника, декор, краски для окрашивания стен или обои и клей для них, и тому подобное.

Назвать полный перечень химических соединений, которые были использованы при изготовлении этих предметов, не сможет и химик-профессионал. Даже если большинство предметов кажется на первый взгляд натуральными, сказать, что они безопасны и не выделяют в воздух вредных веществ без целого ряда химических анализов и лабораторных исследований фактически невозможно.

Так, например, при изготовлении деревянной мебели используют ряд специфических химических соединений, чтобы сделать древесину неуязвимой для вредителей и огнеупорной, не говоря уже о химическом составе лакокрасочного покрытия. В процессе производства гардин из натуральных материалов (таких как лен или хлопок) также могут применять большой перечень химикатов – в частности, для отбеливания и покраски, чтобы сделать их огнеупорными и тому подобное.

И даже если Ваш дом или офис полностью оформлены в стиле «натюрель», который предусматривает использование в отделке максимум натуральных материалов, – это вовсе не залог того, что Вас окружают только природные и действительно безопасные материалы. Таким образом, единственный способ убедиться в том, что воздух в Вашем доме или офисе не отравлен химикатами и является безопасным для Вас и Ваших родных, – провести химический анализ для определения качества воздуха в помещении.

Методы химического анализа воздуха, предлагаемые на украинском рынке

Компании, предлагающие услуги по определению качества воздуха в помещении, как в Украине, так и во всем мире, используют несколько наиболее распространенных методов анализа. Рассмотрим особенности каждого из таких методов.

  1. Анализ воздуха с помощью газоанализаторов (детекторов)

Газоанализаторы (детекторы) – это электронные приборы, которые состоят из микроконтроллера/дисплея/кнопок и нескольких или хотя бы одного чувствительного элемента – детектора.

Чаще всего детектор представляет собой полупроводниковое устройство, вольт-амперная характеристика которого зависит от концентрации в воздухе какого-либо вещества. Но достигается это не из-за свойства самого полупроводника, а благодаря специальной химической обработке его поверхности, в результате чего его электрические свойства резко меняются в присутствии какого-либо вещества (например, формальдегид, углекислый газ, угарный газ) или же в случае наличия в воздухе целых классов веществ (таких как альдегиды, спирты, ароматические углеводороды и т.д.).

Приборы для определения качества воздуха в помещении такого типа имеют несколько недостатков. Во-первых, они недолговечны. Активная обработанная поверхность становится менее чувствительной под действием пыли, кислорода, веществ, которые измеряются. Уменьшение чувствительности таких приборов может быть обусловленным даже длительным хранением в герметичной упаковке.

Еще один недостаток таких приборов для анализа воздуха – их низкая селективность. Недавно в одной из украинских химических лабораторий специалисты решили проверить точность прибора такого типа. Детектор формальдегида подносили к бутылке спирта, очищенного бензина, бензола, уксусной кислоты и этилацетата. Во всех случаях прибор «путал» эти вещества с формальдегидом, и показал, что в воздухе находится высокое содержание формальдегида, хотя на самом деле в воздухе находился не формальдегид, а похожие по структуре вещества. Следует отметить, что даже в качественных приборах с высокой селективностью со временем умение «распознавать» и выделять определенное вещество снижается.

Кроме того, пользуясь такими приборами для химического анализа воздуха, довольно сложно составить общую картину качества воздуха в помещении. Ведь измерения одним прибором покажет наличие или отсутствие только одного загрязнителя или одной группы загрязнителей. Поэтому, даже заказав ряд исследований приборами такого типа, чувствительными на различные химические соединения и группы соединений, выяснить, какова полная картина с качеством воздуха в помещении, не удастся, ведь в списке потенциальных загрязнителей воздуха являются сотни тысяч веществ.

  1. Химические анализы воздуха с помощью тестовых трубок

Тестовые трубки – трубки, заполненные пористым материалом, пропитанным смесью реактивов, меняющие цвет в присутствии какого-либо вещества. Чем больше концентрация вещества в воздухе, тем больший отрезок трубки от начала меняет окраску в ходе химического анализа.

Основной недостаток такого метода анализа воздуха – его неточность (цветовосприятие у людей не является точным). Например, изменение цвета в трубке с оранжевого на зелено-коричневый через желто-коричневый может быть нечетким, а предел – растянутым, поэтому точность химического анализа этим методом очень мала.

Во-вторых, чувствительность таких химических анализов низкая. Например, при анализе воздуха на содержание формальдегида с помощью тестовых трубок для заметного для человеческого глаза изменения цвета нужно достаточно много вещества: такой метод четко показывает превышение ПДК в 20-40 раз (первая деление на шкале – почти в 15 раз больше ПДК). А вот превышение ПДК в 5 раз этим методом химического анализа определить невозможно.

Анализ воздуха в помещении с помощью тестовой трубки целесообразно проводить в местах, где не требуется высокая точность, и где есть высокие концентрации соединений, измеряемых в частности на заводах или мебельных фабриках, где реальное содержание веществ в воздухе укладывается в градуировочную шкалу.

Еще один недостаток этого метода – низкая селективность. Трубка на фенол покажет фенол в присутствии крезола, гваякола, полифенолов, хлорфенолов и тому подобное. А трубка на формальдегид будет реагировать и на ацетальдегид, который выдыхается из легких при похмелье, и тому подобное.

И наконец, как и в случае определения качества воздуха в помещении с помощью газоанализатора, анализы воздуха с помощью тестовых трубок дадут лишь небольшой фрагмент, а не полную картину качества воздуха в помещении. Ведь каждый отдельный анализ воздуха покажет только содержание какого-либо вещества или группы веществ, но не сможет охватить всех возможных загрязнителей воздуха.

  1. Анализ воздуха методом газовой хроматографии с масс-спектроскопической детекцией

Для определения качества воздуха в помещении методом газовой хроматографии с масс-спектроскопической детекцией воздух продувается через несколько слоев различных улавливающих пористых веществ. При прохождении через трубки органические соединения из воздуха удаляются и остаются в трубке.

Герметично закрытая трубка передается в лабораторию для проведения химического анализа. Трубка нагревается и продувается горячим газом в специальной установке, загрязнители из нее изымаются и попадают непосредственно в прибор, который их анализирует, – хроматограф.

В приборе эти вещества проходят через разделительную колонку, из которой выходят по отдельности и попадают на масс-спектроскопический детектор. По масс-спектрам (сравнение с базой данных спектров более 400 000 веществ) загрязнители распознаются (каждый отдельно), а по интенсивности сигнала определяются их количества.

Сегодня анализ воздуха в помещении методом газовой хроматографии с масс-спектроскопической детекцией считается передовым не только в Украине, но и в мире, поскольку имеет целый ряд преимуществ по сравнению с другими методами анализа воздуха.

Химический анализ воздуха для украинцев выполняют в США

Отметим, что в Украине пока только одна компания предлагает определение качества воздуха в помещении этим методом – Научно-сервисная компания «ОТАВА». А поскольку в Украине пока нет оборудования для проведения таких химических анализов, отобранные в Украине пробы направляют в специализированную лабораторию США, где их анализируют, а результаты химического анализа присылают заказчику.

Метод газовой хроматографии с масс-спектроскопической детекцией считается передовым благодаря целому ряду преимуществ.

В отличие от анализов воздуха с помощью газоанализаторов или трубок, этот метод дает возможность определить не только содержание конкретных соединений или определенных групп загрязнителей в воздухе, а охватывает сразу более чем 400 000 органических веществ, которые чаще всего становятся причиной низкого качества воздуха в помещении.

В отличие от анализа воздуха с помощью тестовых трубок или газоанализаторов, которые в основном могут определить только содержание в воздухе определенного ряда веществ (например, фенолы, альдегиды, спирты, ароматические углеводороды или углеводороды нефти), метод газовой хроматографии с масс-спектроскопической детекцией определяет каждое вещество отдельно (например, не «суммарно ароматические углеводороды», а отдельно бензол, толуол, ксилол, стирол и т.д.). Кроме того, в отчете подают не только название какого-либо вещества-загрязнителя, который был обнаружен в воздухе, но и указывают возможные источники загрязнения этим химическим элементом.

Метод газовой хроматографии с масс-спектроскопической детекцией имеет большую чувствительность, чем индикаторные трубки, поскольку детектор хроматографа более чувствителен, чем оценка изменением цвета на глаз. Также метод не дает ошибки в случае, если в воздухе присутствуют подобные вещества (этот метод, в отличие от анализа воздуха с помощью тестовых трубок или газоанализаторов, не может «перепутать» вещества и показать содержимое, например формальдегида, хотя в воздухе на самом деле присутствуют уксусная кислота или бензол).

Результат, который предоставляют после проведения анализа воздуха методом газовой хроматографии с масс-спектроскопической детекцией, – это не просто «цифра» или цифра по сравнению с нормативами, а еще и сравнение со  статистикой загрязнения во многих других современных домах/квартирах/офисах. Заказчик сможет сравнить состояние воздуха своего дома со статистикой результатов химических анализов в сотнях других помещений (в отчете заказчикам предоставляют статистику, из которой видно, что, например, уровень летучих органических соединений в конкретном случае выше, чем в 90% всех проведенных измерений. Или наоборот, только в 20% случаев воздух оказывался чище).

Анализы воздуха в помещении – перспективы на украинском рынке

Воздух, как и еда или вода, необходим для полноценного функционирования человека. Зато, как и в еде или в воде, содержание в воздухе вредных соединений может привести к серьезным негативным последствиям, как для самочувствия, так и для здоровья или даже жизни человека.

Если в западных странах проведения анализов воздуха в помещении является довольно распространенным, то в Украине это пока редкость. Если речь идет об экологических исследованиях и химических анализах по заказу частных лиц – то в Украине речь идет в основном о химических анализах воды, почвы и пищевых продуктов.

Зато про анализы воздуха в основном говорят в контексте загрязнения только атмосферного воздуха – вредные выбросы заводов и фабрик, загрязнение воздуха автомобильным транспортом, загрязнения атмосферного воздуха в результате аварий. Несмотря на то, что человек большую часть времени проводит именно в помещениях, вопросам качества воздуха в помещении пока уделяют достаточно мало внимания.

Исследование рынка услуг по проведению химических анализов и определения качества воздуха в помещении показало, что в Украине на сегодня такие услуги предоставляют лишь несколько компаний – в основном речь идет про химические анализы с помощью тестовых трубок или газоанализаторов, включающих лишь ограниченный перечень веществ (пыль, углекислый газ, формальдегид, двуокись азота).

Впрочем, как было сказано выше, потребители в Украине также имеют возможность провести высокоточные исследования качества воздуха в помещении современным методом газовой хроматографии с масс-спектроскопической детекцией.

Стоит отметить, что в нашем государстве, как и в большинстве европейских стран, все большее количество населения задумывается над вопросами экологической безопасности. Поэтому можно утверждать, что уже в ближайшее время украинцы больше внимания будут обращать на безопасность своего жилья и рабочих помещений, в частности, больше внимания уделять качеству и безопасности воздуха в помещении.

Автор: Елена Круглая