Oczyszczacz powietrza a WWA

Wiemy, że nie każdy przepada za trudnymi pojęciami z chemii. Dlatego w tym artykule prostym językiem wyjaśniamy, czym są wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne, a przede wszystkim - jak wpływają na nasz organizm oraz jak usuwa je oczyszczacz powietrza. Przedstawiamy również trzy modele oczyszczaczy, które świetnie sprawdzą się w pozbywaniu WWA z otoczenia.

Czym są WWA?

Wielopierścieniowe Węglowodory Aromatyczne (WWA/PAH), nazywane również policyklicznymi węglowodorami aromatycznymi, należą do związków organicznych. Są to węglowodory, które zawierają więcej niż jeden skondensowany pierścień aromatyczny bez podstawników. Ich cechą charakterystyczną jest tendencja do bioakumulacji i długi okres półtrwania w środowisku.

Aktualnie znanych jest ponad 200 różnych WWA, ale najczęściej oznacza się 17 z nich, głównie ze względu na bardzo wysoką toksyczność. Są to m.in.:

• acenaftylen,
• acenaften,
• antracen,
• benzo[a]piren,
• benzo[e]piren,
• fluoren,
• piren.

Rys. 1 Fenantren - przykładowy WWA występujący w postaci gazowej.

Powstają one przede wszystkim podczas procesów niecałkowitego spalania węglowodorów. Co ciekawe, Wielopierścieniowe Węglowodory Aromatyczne (WWA) mogą występować zarówno w różnym stanie skupienia - te o niskim ciężarze cząsteczkowym (157-178 u) występują głównie w fazie gazowej, a te o większym ciężarze można spotkać jako ciała stałe lub gazowe. Najlepiej poznanym do tej pory węglowodorem aromatycznym jest benzo[a]piren o działaniu silnie rakotwórczym.

Rys. 2 Stan skupienia WWA w formie zanieczyszczeń atmosferycznych.

Opracowanie własne na podstawie http://archiwum.inig.pl/INST/nafta-gaz/nafta-gaz/Nafta-Gaz-2010-12-12.pdf

Źródła WWA

Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne występują w środowisku dość powszechnie, a ich głównym źródłem są procesy spalania (komunalne i mieszkaniowe) oraz różne procesy produkcyjne, w szczególności produkcja koksu. Powstają na skutek niecałkowitego spalania wszystkich węglowodorów z wyjątkiem metanu.

Związki te nigdy nie występują samodzielnie - obecność jednego rodzaju WWA oznacza obecność również innych związków z tej grupy. Poza procesami spalania WWA powstają również w trakcie palenia papierosów oraz wędzenia lub grillowania żywności.

Smog a WWA

Do naturalnych źródeł Wielopierścieniowych Węglowodorów Aromatycznych możemy zaliczyć takie zjawiska jak wybuchy wulkanów, pożary lasów lub niektóre procesy hydrotermiczne. Jednak to działalność człowieka jest odpowiedzialna za emisję zdecydowanej większości WWA do atmosfery. Najważniejszym źródłem wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych są paliwa kopalne, takie jak węgiel czy ropa naftowa, powstają więc podczas ogrzewania budynków oraz w postaci spalin samochodowych. W przypadku transportu ważnym źródłem tych zanieczyszczeń są silniki wysokoprężne. Istotną rolę w powstawaniu WWA odgrywa również przemysł energetyczny - elektrownie i elektrociepłownie w procesie wytwarzania energii. Swoje dwa grosze dorzuca też przemysł produkcyjny, głównie produkcja koksu, palenie tytoniu oraz spalanie drewna iglastego.

Wymienione wyżej źródła wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych, a szczególnie transport i ogrzewanie, wchodzą w skład tzw. niskiej emisji, czyli emisji zanieczyszczeń na wysokości do 40 m. Zanieczyszczenia te w odpowiednich warunkach tworzą znaną wszystkim szarą, trującą mgłę. Wielopierścieniowe Węglowodory Aromatyczne łączą się więc z obecnością smogu i są jednym z jego głównych składników.

WWA w żywności

Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne dostają się do naszego organizmu nie tylko w trakcie oddechu, ale również podczas jedzenia. Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) szacuje, że narażenie na Wielopierścieniowe Węglowodory Aromatyczne jest w 99% wynikiem konsumpcji żywności. Jedynie około 0,9% tych związków dostaje się do organizmu wskutek wdychania, zaś 0,1-0,3% z wodą pitną.

Związki z tej grupy mogą powstawać w żywności podczas obróbki termicznej (smażenie, pieczenie, wędzenie, grillowanie itp.) lub ze względu na zanieczyszczenie środowiska. Ryby poławiane w skażonych wodach oraz produkty zwierzęce z hodowli w pobliżu miast posiadają wysoką zawartość WWA. Suszenie bezprzeponowe, podgrzewanie, smażenie, ekstrakcja oleju i palenie kawy to najważniejsze źródła WWA w przypadku olejów, nasion, mięsa i nabiału. Im dłużej trwa proces obróbki termicznej, tym większa zawartość tych szkodliwych związków powstaje w produkcie. Dodatki wędzarnicze, wykorzystywane często w różnych produktach do poprawy ich jakości, również stanowią źródło węglowodorów.

WWA przedostają się do żywności również z otoczenia. Rośliny uprawiane na terenach skażonych tymi związkami pobierają je z gleby, wody i powietrza. Zwierzęta zaś pobierają je wraz z pokarmem podczas wypasu, a WWA kumulują się w ich tkance tłuszczowej.

Jak WWA wpływają na zdrowie?

Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne to substancje bardzo toksyczne i mutagenne, niebezpieczne zarówno dla ludzi, jak i dla środowiska. Część z nich posiada działanie silnie rakotwórcze, a ponieważ wiążą się ze strukturą DNA łożyska, zwiększają ryzyko przedwczesnego porodu, zaburzeń rozwoju płodu, a nawet poronienia (więcej o wpływie smogu na ciążę przeczytasz tutaj).

Najsilniejszymi kancerogenami są benzo[a]piren i dibenzo[a,h]antracen o względnych współczynnikach kancerogenności odpowiednio 1 i 5 (wg. Nisbeta i LaGoya). Benzo[a]piren działa bezprogowo, czyli każde stężenie tej substancji może spowodować pojawienie się zmian nowotworowych.

Pomimo ustalonej normy, poziom tej szkodliwej substancji w Polskich miastach jest często przekraczany - czasem nawet o 600%! Według danych z 2014 r. mieszkaniec Krakowa w ciągu roku przyjmuje dawkę benzo[a]pirenu odpowiadającą wypaleniu 2500 papierosów.

Ze względu na swoją wysoką szkodliwość benzo[a]piren stał się wyznacznikiem wszystkich WWA. Oprócz niego na liście WHO najbardziej szkodliwych WWA znalazły się też:

• benzo[k]fluoranten,
• benzo[b]fluoranten,
• fluoranten,
• indeno[1,2,3-c,d]piren
• i benzo[g,h,i]perylen.

Rys. 3 Wzór benzo[a]pirenu.

Jak chronić się przed WWA?

Chcąc ochronić się przed szkodliwym wpływem WWA, możemy:

1. korzystać z oczyszczacza powietrza,
2. korzystać z maski antysmogowej,
3. zadbać o właściwą dietę.

Oczyszczacz powietrza a WWA

Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne mogą występować w powietrzu zarówno w postaci stałej, jak i gazowej; w tej pierwszej stanowią często składnik pyłów zawieszonych. Dlatego w oczyszczaczach powietrza za ich przechwytywanie odpowiada zarówno filtr HEPA, jak i filtr węgla aktywnego.

• Filtr HEPA składa się z włókien ułożonych na kształt drobnej siateczki, która wyłapuje z powietrza mikroskopijne cząstki stałe - pyłki, kurz, alergeny, roztocza, bakterie, a przede wszystkim pyły zawieszone PM10 i PM2.5, które stanowią główny składnik smogu i które zawierają również WWA - głównie benzo[a]piren. Zależnie od klasy filtra HEPA, z przepływającego przezeń powietrza usuwa nawet 99,99% WWA.
• Filtr węgla aktywnego odpowiada za usuwanie lotnych związków organicznych i innych zanieczyszczeń gazowych. Wśród nich znajdują się formaldehydy, benzeny, ksyleny i WWA w postaci lotnej. Węgiel aktywny pozbywa się również z powietrza dymu papierosowego i nieprzyjemnych zapachów.

Oczyszczacze powietrza usuwające WWA

Kupując oczyszczacz powietrza powinniśmy wybrać model, który wykorzystuje zarówno filtr węgla aktywnego, jak i dobrej klasy filtr HEPA - najlepiej klasy E12, H13 lub w ekstremalnych przypadkach H14. Poniżej przedstawiamy propozycję trzech świetnych urządzeń, które w sposób kompleksowy usuwają z powietrza składniki smogu, w tym również wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne w formie stałej i gazowej.

Samsung AX40R3030WM

Model AX40R3030WM to najmniejszy oczyszczacz firmy Samsung, przeznaczony do pomieszczeń o wielkości 40 m2. Wykorzystuje filtr HEPA klasy H13 o skuteczności 99,97% oraz węgiel aktywny, które usuwają składniki smogu oraz lotne związki organiczne, w tym również Wielopierścieniowe Węglowodory Aromatyczne. Pomimo dużej wydajności jest bardzo cichy i w trybie nocnym emituje tylko 20 dB dźwięku. Wygodny uchwyt pozwala wygodnie przenieść urządzenie na noc do sypialni, a czterokolorowy wskaźnik informuje o jakości powietrza w otoczeniu - to tylko dwie z wielu funkcji, dzięki której oczyszczacz powietrza Samsung AX40R3030WM został nagrodzony przez IF Design Award za funkcjonalny, przemyślany i elegancki design.

Coway Classic

Ten oczyszczacz powietrza to prawdziwa klasyka gatunku, dedykowana pomieszczeniom do 40 m2. Coway Classic filtruje powietrze z zanieczyszczeń takich jak WWA, LZO, dym papierosowy i większość składników smogu za pomocą filtra węgla aktywnego oraz HEPA E12 o skuteczności 99,5%. Zestaw czujników umożliwia samodzielną pracę urządzenia (automatyczny wybór prędkości), a tryb ECO zadba o zaoszczędzenie energii - oczyszczacz sam się wyłączy, jeśli jakość powietrza będzie dobra przez co najmniej 10 min i sam się włączy, kiedy poziom zanieczyszczeń wzrośnie. Cicha praca (22 dB) i blokada rodzicielska czynią z modelu Classic oczyszczacz idealny do domu z małym dzieckiem.

Sharp KC-G50EUW

Sharp KC-G50EUW to urządzenie 3w1 - oczyszczacz, nawilżacz i jonizator powietrza, który sprawdzi się w pomieszczeniach do 38 m2. Filtruje powietrze wieloetapowo, w tym również za pomocą filtra HEPA H13 (skuteczność 99,97%) oraz filtra węgla aktywnego z dodatkową powłoką krzemionkową, która zwiększa zdolności sorpcyjne węgla. Oba te filtry odpowiedzialne są za usuwanie z powietrza wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych, ale to nie jedyne zanieczyszczenia, które usuwają. Model KC-G50EUW z łatwością pozbywa się z powietrza pozostałych składników smogu, alergenów, bakterii, wirusów, zarodników pleśni oraz lotnych związków organicznych i nieprzyjemnych zapachów. Oczyszczone powietrze jest dodatkowo nawilżane, dzięki czemu w pomieszczeniu będzie panował zdrowy mikroklimat.

Maska antysmogowa

Opisane wyżej filtry HEPA i węglowe stosowane są nie tylko w domowych oczyszczaczach powietrza, ale również w maskach antysmogowych. Dzięki nim możemy czuć się bezpiecznie przebywając zarówno w domu, jak i poza nim, ponieważ przy każdym oddechu powietrze filtrowane jest ze składników smogu i innych zanieczyszczeń.

Żywność

W przypadku żywności jedyne, co możemy zrobić, aby uchronić się przed WWA, to:

1. dbać o to, żeby wybierana przez nas żywność była produkowana w miejscach o dobrej jakości powietrza, nie w pobliżu ruchliwej drogi;
2. ograniczyć intensywną obróbkę termiczną jedzenia (zdrowiej jest ugotować warzywa na parze niż smażyć je długo na patelni).

Podsumowanie

Wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne to mutagenne związki, które powstają podczas spalania paliw (ogrzewanie, produkcja koksu, transport) oraz intensywnej obróbki termicznej jedzenia (np. smażenie). Ich wpływ na zdrowie jest niezwykle szkodliwy - część spośród WWA, w tym popularny benzo[a]piren, posiada udowodnione działanie rakotwórcze. Dlatego bardzo ważne jest, żeby ograniczyć kontakt z tego typu związkami. Najlepsze, co możemy zrobić, to ograniczyć poddawanie swojej żywności wysokim temperaturom oraz zainwestować w oczyszczacz powietrza. Urządzenie filtrujące powietrze musi być zaopatrzone zarówno w filtr HEPA jak i węgiel aktywny, ponieważ WWA występują dwóch postaciach: stałej i gazowej. Proponowane przez nas modele to Samsung AX40M3030WR, Coway Classic i Sharp KC-G50EUW.

Najczęstsze pytania

Co to WWA?