600 likes | 864 Views
Luften är fri !. Om partiklar du får på köpet när du andas. Christina Isaxon. Ergonomi och Aerosolteknologi , Lunds Universitet. Aerosol = partiklar i fast eller flytande form i suspension i en gas. Smoke. Fume. Damm. Mist. Smog. Dimma. Mögelsporer. Pollen. Hudflagor.
E N D
Luftenärfri! Om partiklar du fårpåköpetnär du andas Christina Isaxon ErgonomiochAerosolteknologi, LundsUniversitet
Aerosol = partiklari fast ellerflytande form i suspension i en gas
Smoke Fume
Mist Smog Dimma
Mögelsporer Pollen Hudflagor Virus Bakterier
I kvälltänkte jag försökahinna med: • Hurstoraärpartiklarna? • Varkommer de från? • Hurmångafinnsdet? • Vadhänder med partiklarna (ochoss) när vi andas in dem? STORLEKEN SPELAR ROLL!
Dethär med storlekar… Partiklari suspension i en gas =luft 1 nm 100 µm
1 nm – 100 µm 0,000000001 m 0,0001 m
Dethär med diametrar… Pollen Havssalt Jord Dieselavgaser Svetsrök Asbest
Vårakläder: Partikelkoncentration Partikelstorlek (µm) Zeoliter Vi självaärocksåpartikelgeneratorer: Desquamation Skinnavflagning Stillasittnde (i underkläder): 40 000 partiklar per minut. I rörelse (promenad, i underkläder): 400 000 partiklar per minut. I genomsnittgör vi av med 30-90 mg skinnflagor per timme. På 2-4 veckorharhelavårtyttre lager skinnblivitutbytt.
Hur uppkommer partiklarna? Primäraaerosoler(direktautsläpp) Sönderdelning av material (t ex vinderosion, slipning, krossning) Resuspension(t. ex uppvirvling av damm, textilier och hud, slitage däck-vägbana) Havsspray Skogsbränder, vulkanutbrott Biologisk aktivitet Förbränningsprocesser (organiska ämnen, sot och metaller) Sekundäraaerosoler(partikelbildningiatmosfären) Ozon från utomhusluften som reagerar med organiska ångor Komplexa, ofta fotokemiska, reaktioner UV Kvantkemi Smog Termodynamik NOX
Inga molnutanpartiklar! Molndroppe Vattenupptag Primär- partiklar Koagulering Agglomerat Grova partiklar: Damm Havssalt Aska Ackumuleringsmoden Kondensation Kondensation Grovmoden O3 Nukleerings- moden Varma ångor Varma ångor VOC Varma ångor Storlek(µm)
Molndroppe Primär- partiklar Agglomerat Grova partiklar: Damm Havssalt Aska PM2.5 Ackumuleringsmoden Grovmoden Nukleerings- moden PM10 Storlek(µm)
Antalskoncentrationochmasskoncentration 70 % 22 % 8 % Vikt: 1 % 9 % 90 % Antal: 1 partikel, diameter 60 µm (sometthårstrå) 1 miljonpartiklardiameter 600 nm 1 miljardpartiklardiameter 60 nm
Hurmycketpartiklarfinnsdet? Arktis: 10-100 partiklar/cm3 0-1 µg/m3 5-100 µg/m3 Pålandet: 500-5000 partiklar/cm3 I stan: 1000-100 000 partiklar/cm3 10-100 µg/m3 Havet: 100-1000 partiklar/cm3 1-10 µg/m3
10 000 partiklar/cm3 10-100 µg/m3 1 m3 “ren” luft vid jordytanvägerca 1 kg, alltså 1000000000 µg Låtoss anta attallapartiklarär 1 µm. Låtoss sedan förstoradem till 1 m 500 m 10 km
Vadpåverkaspartiklarnaav? Storlekenspelar roll! Sedimentation 1 µm : 1 meter på 8 timmar 100 µm : 1 meter på 3 sekunder
Vadpåverkaspartiklarnaav? Storlekenspelar roll! Sedimentation Impaktion
Vadpåverkaspartiklarnaav? Storlekenspelar roll! Sedimentation Impaktion Interception
Vadpåverkaspartiklarnaav? Storlekenspelar roll! Sedimentation Impaktion Interception Diffusion < 100 nm
Vadpåverkaspartiklarnaav? Storlekenspelar roll! Sedimentation Impaktion Interception Diffusion Termoforesis
Vadpåverkaspartiklarnaav? Storlekenspelar roll! Sedimentation Impaktion Interception Diffusion Termoforesis Koagulering
Molndroppe Primär- partiklar Agglomerat Grova partiklar: Damm Havssalt Aska Ackumuleringsmoden Koagulering Grovmoden Nukleerings-moden Våtdeposition Sedimentation Diffusion Storlek(µm)
Ärpartiklarnafarligaföross? Mage/ Hud / Lungor 100 m2 1 m2 2 m2 Volymluft / andetag: 0,5 l 100 miljarderinandadepartiklar per dag! Andningsfrekvens: 12 ggr/ min Inandadvolym: 10 m3 / dag Antag 10 000 partiklar/cm3…
Lungdeposition Övre luftvägarna Bronkiala regionen Alveoläraregionen
Deposition i övre luftvägarna Deponeradfraktion 0.001 0.01 0.1 1 10 Partikeldiameter, µm
Deposition i bronkiala regionen Deponeradfraktion 0.001 0.01 0.1 1 10 Partikeldiameter, µm
Deposition i alveolära regionen Deponeradfraktion 0.001 0.01 0.1 1 10 Partikeldiameter, µm
Totaldeposition Diffusion Impaktion, sedimentation Deponeradfraktion 0.001 0.01 0.1 1 10 Partikeldiameter, µm
RESPI (Löndahl et al 2006) 3-way valve
Dos: 13.2 µg/h 16.6 µg/h
Vadgör de deponeradepartiklarna med vårhälsa? FrånBernadinoRamazzini, iDe MorbisArtificumDiatriba(Diseases of Workers) 1713: "Stenhuggare, skulptörer, stenbrytare och andra, liknande, yrkesutövare är ofta besvärade av hosta, och några av dem drar på sig astmatiska åkommor.” ………….”när kropparna av sådana arbetare dissekerats, har man upptäckt att de är fulla av små stenar.”
Vad vet vi omhälsoeffekteravinandadepartiklar? Andningsvägarna • Irritation, hosta • Astma • Kroniskobstruktivlungsjukdom (KOL) • Infektioner Systemiskaeffekter • Cancer • Kardiovaskulära problem • Hjärtinfarkt • Stroke Reproduktion • Dödsfall hos nyfödda p g a infektioniandningsvägarna • Reduceradfödelsevikt(?) • Påverkanavlungutvecklingen hos barn …
Vad beror farligheten på? Tja, sägdet… Vi vet tillräckligtmycketförattvarasäkrapåattdetintefinnsnågotenkeltsvar 1. Koncentrationen Masskoncentration (µg/m3) - traditionellt sett PM10 Antalskoncentration (#/cm3) – gerrättvisaåt de minstapartiklarna Ytareakoncentration (µm2/cm3) WHO EU 1 miljonpartiklar600 nm 1 miljardpartiklar60 nm 1 partikel, 60 µm
Vad beror farligheten på? 2. Fysiskaegenskaper Form Storlek 30 nm partikel 5 % avatomerna sitter påytan 3 nm partikel 50 % avatomerna sitter påytan Translokering Biol. Inst. LU
Vad beror farligheten på? 3. Kemiskaegenskaper Sammansättning (ändrasofta med tiden) Hygroskopicitet Löslighet Inhalering 99,5 % RH Proteinkorona Salt Radioaktivitet
Totaldeposition Diffusion Impaktion, sedimentation Virus Bakterier Damm Stearinljus (exl. sot) Dimma Metallrök Deponeradfraktion Smog Tobaksrök Sot Dieselavgaser Gas-molekyler Havssalt 0.001 0.01 0.1 1 10 Partikeldiameter, µm
Deponeradfraktion Tobaksrök 0.001 0.01 0.1 1 10 Partikeldiameter, µm
Jämfört med icke-rökare, löperrökare: • 15 gångerhögre risk attutvecklalungcancer • 11 gångerhögre risk attutvecklakroniskobstruktivlungsjukdom (KOL) • dubbeltsåhög risk attdrabbasavakuthjärtinfarkt
Kända carcinogener Benzen 2-naphthylamin 4-aminobifenyl Nickel Polonium-210 Nikotin (pesticid) Butan (tändvätska) Aceton (råttgift, nagellack) Vätecyanid (används vid avrättningar) Stearinsyra (ljusvax) Radon (radioaktiv gas) Ammoniak (toalettrengöringsmedel) Metanol (raketbränsle) Tjära (vägbeläggning) Toxiska substanser Kolmonoxid Kväveoxider Ammonium Vätecyanid Kadmium (batterier) Metan (sumpgas) Kolmonoxid (avgaser) Hexamin (grilltändare) Toluen (industrielltlösningsmedel)