Визначення якості повітря в приміщенні: на що варто звернути увагу, обираючи таку послугу

Визначення якості повітря в приміщенні – порівняно нова на українському ринку послуга. Чи потрібно проводити дослідження якості повітря у приватному будинку чи офісі, чи це «гроші, кинуті на вітер»? Чому така послуга актуальна саме зараз? Яким методам хімічного аналізу повітря слід довіряти? Знайти відповіді на ці запитання та зорієнтуватися на українському ринку послуг аналізу повітря в приміщенні можна, знаючи, як працює кожен із методів визначення якості повітря, які пропонують українські лабораторії.

Аналіз повітря в приміщенні як вимога сучасності

Дерево, вапно, цегла, залізо, тканини з натуральних матеріалів… Менше століття тому це був практично повний перелік матеріалів, які найчастіше використовували для будівництва та оздоблення внутрішніх інтер’єрів житлових будинків.

Сьогодні ж ситуація змінилася кардинально: в приміщеннях нас оточують штучні матеріали, для виготовлення яких використовують тисячі синтетичних сполук. Спробуйте провести експеримент: погляньте довкола на предмети, що оточують вас удома чи на роботі, та перелічіть речовини, з яких вони виготовлені: підлога, стіни, меблі, підвіконня, горщики для квітів, оргтехніка, декор, фарби для фарбування стін або ж шпалери та клей для них тощо.

Назвати повний перелік хімічних сполук, які були використані при виготовлені цих предметів, не зможе навіть хімік-професіонал. Навіть якщо більшість предметів виявиться на перший погляд натуральною, сказати, чи безпечними є вони і чи не виділяють в повітря шкідливих речовин без цілої низки хімічних аналізів та лабораторних досліджень фактично неможливо.

Так, скажімо, під час виготовлення дерев’яних меблів використовують низку специфічних хімічних сполук, щоб зробити деревину невразливою перед шкідниками та вогнетривкою, не кажучи вже про хімічний склад лакофарбового покриття. У процесі виробництва гардин із натуральних матеріалів (таких як льон чи бавовна) також можуть застосовувати чималий перелік хімікатів – зокрема, для відбілювання та фарбування, щоб зробити їх вогнетривкими, тощо.

І навіть якщо Ваше помешкання чи офіс повністю оформлене в стилі «натюрель», який передбачає використання в оздобленні максимум натуральних матеріалів, – це зовсім не запорука того, що Вас оточують лише природні та справді безпечні матеріали. Таким чином, єдиний метод переконатися в тому, що повітря у Вашому домі чи офісі не отруєне хімікатами та є безпечним для Вас і Ваших рідних, – провести хімічний аналіз для визначення якості повітря в приміщенні.

Які методи хімічного аналізу повітря пропонують на українському ринку

Компанії, що пропонують послуги з визначення якості повітря в приміщенні як в Україні, так і в усьому світі, використовують кілька найбільш поширених методів аналізу. Розглянемо особливості кожного з таких методів.

  1. Аналіз повітря за допомогою газоаналізаторів (детекторів)

Газоаналізатори (детектори) – це електронні прилади, які складаються з мікроконтролера/дисплея/кнопок та декількох або хоча б одного чутливого елемента – детектора.

Найчастіше детектор являє собою напівпровідниковий пристрій, вольт-амперна характеристика якого залежить від концентрації в повітрі певної речовини. Але досягається це не через властивості самого напівпровідника, а завдяки спеціальній хімічній обробці його поверхні, внаслідок чого його електричні властивості різко змінюються за присутності певної речовини (наприклад, формальдегід, вуглекислий газ, чадний газ) або ж у випадку присутності в повітрі цілих класів речовин (таких як альдегіди, спирти, ароматичні вуглеводні тощо).

Прилади для визначення якості повітря в приміщенні такого типу мають кілька недоліків. По-перше, вони недовговічні. Активна оброблена поверхня стає менш чутливою під дією пилу, кисню, речовин, які вимірюються. Зменшення чутливості таких приладів може бути зумовленим навіть тривалим зберіганням у герметичній упаковці.

Ще один недолік таких приладів для аналізу повітря – їх низька селективність. Нещодавно в одній з українських хімічних лабораторій фахівці вирішили перевірити точність приладу такого типу. Детектор формальдегіду підносили до пляшки спирту, очищеного бензину, бензолу, оцтової кислоти та етилацетату. В усіх випадках прилад «плутав» ці речовини із формальдегідом, і показав, що в повітрі знаходиться високий вміст формальдегіду, хоча насправді в повітрі знаходився не формальдегід, а схожі за структурою речовини. Слід зазначити, що навіть у якісних приладів із високою селективністю з часом уміння «розпізнавати» та виділяти певну речовину знижується.

Окрім того, користуючись такими приладами для хімічного аналізу повітря, доволі складно скласти загальну картину щодо якості повітря в приміщенні. Адже вимірювання одним приладом покаже наявність чи відсутність лише одного забрудника або однієї групи забруднювачів. Тому, навіть замовивши низку досліджень приладами такого типу, чутливими на різні хімічні сполуки та групи сполук, з’ясувати, якою є повна картина з якістю повітря в приміщенні, не вдасться, адже в переліку потенційних забруднювачів повітря є сотні тисяч речовин.

  1. Хімічні аналізи повітря за допомогою тестових трубок

Тестові трубки – трубки, заповнені пористим матеріалом, просоченим сумішшю реактивів, що змінюють колір за присутності певної речовини. Чим більша концентрація речовини в повітрі, тим більший відрізок трубки від початку змінює забарвлення в ході хімічного аналізу.

Основний недолік такого методу аналізу повітря – його неточність (кольоросприйняття у людей не є точним). Наприклад, зміна кольору в трубці з оранжевого на зелено-коричневий через жовто-коричневий може бути нечіткою, а межа – розтягнутою, тому точність хімічного аналізу цим методом дуже мала.

По-друге, чутливість таких хімічних аналізів є низькою. Наприклад, при аналізі повітря на вміст формальдегіду за допомогою тестових трубок для помітної для людського ока зміни кольору потрібно досить багато речовини: такий метод чітко показує перевищення ГДК у 20-40 разів (перша поділка на шкалі – майже в 15 разів більше за ГДК). А от перевищення ГДК у 5 разів цим методом хімічного аналізу визначити неможливо.

Аналіз повітря в приміщенні за допомогою тестової трубки доцільно проводити в місцях, де не потрібна висока точність, та де є високі концентрації сполук, що вимірюються, зокрема на заводах чи меблевих фабриках, де реально вміст речовин у повітрі вкладається в градуювальну шкалу.

Ще один недолік цього методу – низька селективність. Трубка на фенол покаже фенол за присутності крезолу, гваяколу, поліфенолів, хлорфенолів тощо. А трубка на формальдегід реагуватиме і на ацетальдегід, який видихається з легень при похміллі, тощо.

І врешті, як і з визначенням якості повітря в приміщенні за допомогою газоаналізатора, аналізи повітря за допомогою тестових трубок дадуть лише невеликий фрагмент, а не повну картину якості повітря в приміщенні. Адже кожен окремий аналіз повітря покаже лише вміст певної речовини чи групи речовин, натомість не зможе охопити всіх можливих забрудників повітря.

  1. Аналіз повітря методом газової хроматографії із мас-спектроскопічною детекцією

Для визначення якості повітря в приміщенні методом газової хроматографії із мас-спектроскопічною детекцією повітря продувається через кілька шарів різних уловлюючих пористих речовин. Під час проходження через трубки органічні сполуки з повітря вилучаються та залишаються в трубці.

Герметично закрита трубка передається в лабораторію для проведення хімічного аналізу. Трубка нагрівається та продувається гарячим газом у спеціальній установці, забрудники з неї вилучаються та потрапляють безпосередньо у прилад, що їх аналізує, – хроматограф.

У приладі ці речовини проходять через розділювальну колонку, з якої виходять кожна окремо і потрапляють на мас-спектроскопічний детектор. За мас-спектром (порівняння з базою даних спектрів більше 400 тисяч речовин) забрудники розпізнаються (кожен окремо), а за інтенсивністю сигналу визначаються їх кількості.

Сьогодні аналіз повітря в приміщенні методом газової хроматографії із мас-спектроскопічною детекцією вважається передовим не лише в Україні, але й у світі, адже має цілий ряд переваг у порівнянні з іншими методами аналізу повітря.

Хімічний аналіз повітря для українців виконують у США

Зазначимо, що в Україні поки лише одна компанія пропонує визначення якості повітря в приміщенні цим методом – Науково-сервісна компанія «ОТАВА». А оскільки в Україні поки немає обладнання для проведення таких хімічних аналізів, відібрані в Україні проби надсилають у спеціалізовану лабораторію США, де їх аналізують, а результати хімічного аналізу надсилають замовнику.

Метод газової хроматографії із мас-спектроскопічною детекцією вважається передовим завдяки цілому ряду переваг.

На відміну від аналізів повітря за допомогою газоаналізаторів чи трубок, цей метод дає можливість визначити не лише вміст конкретних сполук чи певних груп забруднювачів у повітрі, а охоплює відразу більш ніж 400 тисяч органічних речовин, що найчастіше стають причиною низької якості повітря в приміщенні.

На відміну від аналізу повітря за допомогою тестових трубок чи газоаналізаторів, які здебільшого можуть визначити лише вміст у повітрі певного класу речовин (наприклад, феноли, альдегіди, спирти, ароматичні вуглеводні чи вуглеводні нафти), метод газової хроматографії із мас-спектроскопічною детекцією визначає кожну речовину окремо (наприклад, не «сумарно ароматичні вуглеводні», а окремо бензол, толуол, ксилол, стирол тощо). Окрім того, у звіті подають не лише назву певної речовини-забрудника, що був виявлений у повітрі, а й указують можливі джерела забруднення цим хімічним елементом.

Метод газової хроматографії із мас-спектроскопічною детекцією має більшу чутливість, ніж індикаторні трубки, оскільки детектор хроматографа більш чутливий, ніж оцінка за зміною кольору на око. Також метод не дає помилки у випадку, якщо в повітрі присутні подібні речовини (цей метод, на відміну від аналізу повітря за допомогою тестових трубок чи газоаналізаторів, не може «переплутати» речовини та показати вміст, наприклад формальдегіду, якщо в повітрі насправді присутні оцтова кислота чи бензол).

Результат, який надають після проведення аналізу повітря методом газової хроматографії із мас-спектроскопічною детекцією, – це не просто «цифра» чи цифра в порівнянні з нормативами, а ще й порівняння зі статистикою забруднення в багатьох інших сучасних будинках/квартирах/офісах. Замовник зможе порівняти стан повітря свого будинку із статистикою результатів хімічних аналізів у сотнях інших приміщень (у звіті замовникам надають статистику, з якої видно, що, наприклад, рівень летких органічних сполук у конкретному випадку вище, ніж у 90 % усіх проведених вимірювань. Або навпаки, тільки у 20 % випадків повітря виявлялося чистішим).

Аналізи повітря в приміщенні – перспективи на українському ринку

Повітря, як і їжа чи вода, необхідне для повноцінного функціонування людини. Натомість, як і в їжі чи у воді, вміст у повітрі шкідливих сполук може призводити до серйозних негативних наслідків як для самопочуття, так і для здоров’я або навіть життя людини.

Якщо у західних країнах проведення аналізів повітря в приміщенні є доволі поширеним, то в Україні це наразі рідкість. Якщо мова йде про екологічні дослідження та хімічні аналізи на замовлення приватних осіб – то в Україні йдеться здебільшого про хімічні аналізи води, ґрунту та харчових продуктів.

Натомість про аналізи повітря здебільшого говорять у контексті забруднення лише атмосферного повітря – шкідливі викиди заводів та фабрик, забруднення повітря автомобільним транспортом, забруднення атмосферного повітря внаслідок аварій. Попри те, що людина більшість часу проводить саме в приміщеннях, питанням якості повітря в приміщенні наразі приділяють доволі мало уваги.

Дослідження ринку послуг із проведення хімічних аналізів та визначення якості повітря в приміщенні показало, що в Україні на сьогодні такі послуги надають лише декілька компаній – здебільшого йдеться про хімічні аналізи за допомогою тестових трубок або газоаналізаторів, що включають лише обмежений перелік речовин (пил, вуглекислий газ, формальдегід, двоокис азоту).

Утім, як було зазначено вище, споживачі в Україні також мають можливість провести високоточні дослідження якості повітря в приміщенні сучасним методом газової хроматографії із мас-спектроскопічною детекцією.

Варто відзначити, що в нашій державі, як і в більшості європейських країн, щораз більша кількість населення замислюється над питаннями екологічної безпеки. Тому можна стверджувати, що вже в найближчий час українці більше уваги звертатимуть на безпеку своїх помешкань та робочих приміщень, зокрема, більше уваги приділятимуть якості та безпеці повітря в приміщенні.

Автор: Олена Кругла