Что такое PM1?

Твердые частицы (ТЧ) размером менее 1 микрона называются PM1 (иногда PM1.0). PM1 считается особенно опасным из-за своего чрезвычайно маленького размера.

Чем меньше диаметр частицы, тем больший вред она может причинить. Крошечные частицы воздуха, такие как PM1, достаточно малы, чтобы проникнуть в ткани легких и попасть в кровь. Затем PM1 может циркулировать по всему организму и вызывать системные последствия для здоровья.

Нажмите здесь, чтобы узнать, почему размер частиц имеет значение.

Несмотря на меньший диаметр, типичная частица PM1 имеет большую площадь физической поверхности, чем другие мелкие частицы, такие как PM2.5. Это делает PM1 более способным переносить тяжелые металлы, химические вещества и летучие органические соединения (ЛОС) на своей поверхности и наносят еще больший вред при вдыхании.

В отличие от PM2.5, PM1 не регулируется, а технологии мониторинга PM1 ограничены. В настоящее время все еще проводятся исследования, чтобы лучше понять, какой именно вред наносит PM1 в отличие от других загрязняющих частиц, таких как PM2.5 и ультратонкие частицы (УТЧ).

Каковы источники PM1?

Как и PM2.5 и UFPs, большинство загрязнений PM1 происходит в результате сжигания топлива и промышленной деятельности.

Некоторые источники PM1 имеют естественное происхождение, например, минеральные осколки и аэрозоли из морских брызг.¹ Однако большинство PM1 в воздухе образуется в результате деятельности человека, например:

• выбросы заводов и других промышленных предприятий
• выхлопные газы автомобилей
• частицы шин от использования транспортных средств
• дым от лесных пожаров или в помещении дровяные

Поскольку основную часть источников PM1 составляет человеческая деятельность, густонаселенные городские районы, особенно с оживленными дорогами или промышленными предприятиями, особенно подвержены загрязнению PM1, а также другим видам загрязнения частицами.

В исследовании 2019 года, опубликованном в журнале Atmosphere, изучались твердые частицы в воздухе вокруг четырех дошкольных учреждений и восьми промышленных предприятий в Польша. Исследователи обнаружили тесную корреляцию между PM1 и PM2.5, предположив, что почти 75 процентов частиц PM2.5 попадают в диапазон размеров PM1 менее 1 микрона.²

Исследование также показало, что такие канцерогены, как кадмий, хром и никель, часто встречаются в частицах PM1 вблизи городских районов и промышленных предприятий. Концентрация этих канцерогенов варьировалась от 10 нанограмм на кубический метр (нг/м3) до 800 нг/м3 в образцах атмосферного PM1 в радиусе километра от промышленных предприятий.

Исследование PM1 в Дели, Индия с октября по ноябрь 2020 года также хорошо иллюстрирует эту распространенность в городских районах, обнаруживая средние концентрации PM1 от 200-300 микрограммов на кубический метр (мкг/м³) на протяжении всего исследования.³

Как PM1 влияет на наше здоровье?

Из-за своей связи с PM2.5, PM1, как известно, оказывает аналогичное воздействие на легкие и сердце. Новые исследования также показали, что размер PM1 и его способность переносить токсичные химические вещества на своей поверхности увеличивают спектр возможных последствий для здоровья.

В исследовании, опубликованном в журнале Scientific Reports в 2020 году, были обнаружены следовые уровни следующих химических веществ и тяжелых металлов в частицах PM1, измеренных вблизи города Харбин, Китай, города, который в основном использует уголь для отопления в холодное время года:⁴

• сульфаты
• нитраты
• аммоний
• цинк
• свинец
• хром
• никель
• кадмий
• кобальт

Все эти элементы и соединения, особенно тяжелые металлы, такие как свинец и кадмий, имеют документально подтвержденные долгосрочные последствия для здоровья, такие как болезни сердца и рак.⁵

Некоторые исследования также показали, что воздействие PM1 оказывает такое же влияние на сердце и легкие, как PM2.5 и сверхтонкие частицы (UFPs).

В исследовании 2017 года в журнале The Lancet Planetary Health, посвященном влиянию PM1 на здоровье, изучались посещения отделений неотложной помощи в 28 больницах 26 китайских городов в соотношении с данными мониторинга PM1 и PM2.5.⁶

Средняя концентрация PM1 во всех 26 городах, по данным исследователей, составила 42,5 мкг/м³данные исследования показали, что количество обращений в отделение неотложной помощи значительно увеличивалось при каждом повышении концентрации PM1 на 10 мкг/м³причем эффект сохранялся до 2 дней после первоначального скачка концентрации PM1.

Аналогичное исследование 2020 года, в ходе которого измерялись уровни PM1 в 65 китайских городах, показало, что каждое повышение PM1 на 10 мкг/м³ увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний на 0,29 процента.⁷ При среднем уровне PM1 в 27 мкг/м3 в 65 городах, исследование отметило, что этот эффект был гораздо сильнее для PM1, чем для PM2.5 или PM10.

В другом исследовании, опубликованном в 2020 году в журнале Hypertension, изучалась возможная связь между PM1 и высоким кровяным давлением. В 2012 и 2013 годах было обследовано около 10 000 китайских детей в возрасте от 5 до 17 лет.⁸ Почти 50 % детей регулярно подвергались воздействию табачного дыма, и не менее 10 % жили в домах, где для отопления помещений использовался уголь.

Исследователи пришли к выводу, что каждое увеличение PM1 на 10 мкг/м3 повышает риск высокого кровяного давления у детей на 61%, особенно у детей младше 11 лет и у детей с избыточным весом или ожирением.

Можно ли измерить PM1 с помощью мониторов качества воздуха?

Технология мониторинга PM1 ограничена. Большинство мониторов качества воздуха, измеряющих PM, способны контролировать только PM2.5 и PM10. Отсутствие технологии мониторинга PM1 частично объясняется малым размером PM1, а также его перемещением в воздухе.

Некоторые из мельчайших частиц PM1 испытывают броуновское движение - неустойчивое перемещение в воздухе из-за столкновений с другими молекулами, находящимися в воздухе.⁹ Это означает, что PM1 ведет себя скорее как газ, чем как твердая частица, а для точного измерения газов требуются совсем другие методы мониторинга, чем для частиц.

Мониторы качества воздуха серии AirVisual включают датчики PM с лазерным рассеиванием которые измеряют содержание твердых частиц в окружающем воздухе в диапазоне от 0,3 до 10 микрон в режиме реального времени. Это включает в себя измерения PM1, PM2.5 и PM10.

Утепленные датчики для наружного применения идеально подходят для использования вблизи основных источников PM1 в плотной городской среде, например, рядом с заводами или оживленными дорогами с высокой интенсивностью движения транспорта.

Советы по снижению уровня PM1

Вот несколько советов, которые помогут сократить выбросы PM1 из некоторых наиболее распространенных источников:

• Путешествуйте пешком, на велосипеде, на автобусе или поезде, или пользуйтесь системой совместного использования поездок. чтобы уменьшить зависимость от личного транспорта.
• Замените автомобили, работающие на газе, на электромобили или автомобили, работающие на водородном топливе чтобы помочь сократить или устранить личные выбросы углекислого газа.
• Замените автомобили или технику, работающие на дизельном топливе на те, которые работают на более экономичном топливе, например, на природном газе или электричестве.
• Оборудуйте домашние энергосистемы солнечной энергией чтобы сократить использование электростанций, работающих на угле или другом грязном топливе.
• Снизить зависимость от источников сжигания топлива внутри помещенийтаких как камины, ароматические свечипечи, духовки и плиты. Если вы решите использовать эти источники, убедитесь, что они правильно проветриваются.
• Ограничьте или бросьте курить сигаретывейпы или сигары.

На вынос

PM1 измеряет загрязняющие частицы размером менее 1 микрона. Как и другие мелкие частицы, они могут нанести вред сердцу, легким и другим органам тела, а также содержат на своей поверхности токсичные канцерогены, которые могут нанести еще больший вред, в том числе повысить риск развития рака.

Из-за своего небольшого размера PM1 ведет себя в воздухе иначе, чем другие частицы, и его трудно отслеживать. Высокоточные датчики PM1 помогут прояснить взаимосвязь между PM1 и другими загрязнителями воздуха и измерить влияние фильтрации воздуха на этот специфический загрязнитель.