أظهرت دراسة جديدة أن استخدام المنتجات المعطرة في الداخل يغير كيمياء الهواء، مما يؤدي إلى تلوث الهواء بقدر ما يسببه عوادم السيارات في الخارج. ويقول الباحثون إن استنشاق هذه الجزيئات النانوية يمكن أن يكون له آثار صحية خطيرة.
عندما تسمع أو ترى كلمة "تلوث الهواء"، فمن المرجح أن تفكر في عوادم المصانع والسيارات. هذه هي التلوث الخارجي - التلوث خارج منزلك. ولكن هل فكرت يومًا أن استخدام منتجات تبدو غير ضارة مثل الشموع المعطرة غير القابلة للاشتعال في الغرف التي تعيش فيها يمكن أن يساهم أيضًا في تلوث الهواء؟
الدراسة الجديدة التي أجرتها جامعة بوردو هي الأحدث في سلسلة من الدراسات التي قادتها جامعة بوردو والتي تدرس كيف يمكن أن تكون المنتجات المعطرة، وفي هذه الحالة الشموع غير المشتعلة، مصدرًا مهمًا للجسيمات النانوية الصغيرة بما يكفي لاختراق عمق الرئتين، مما يشكل مخاطر محتملة على صحة الجهاز التنفسي.
قال نصرت يونج، الأستاذ المساعد في كلية لايلز للهندسة المدنية والمعمارية في بوردو والمؤلف المشارك للدراسة: "إن الغابة بيئة نقية، ولكن إذا كنت تستخدم منتجات التنظيف والعلاج العطري المليئة بالروائح المصنعة كيميائيًا لإعادة مظهر الغابة في منزلك، فإنك في الواقع تخلق الكثير من تلوث الهواء الداخلي الذي لا يجب أن تتنفسه".
يتم تسويق الشمع المعطر كبديل عديم اللهب والدخان وغير سام للشموع التقليدية، وهو وسيلة أكثر أمانًا لتعطير منزلك أو مكتبك. ولتقييم صحة هذه الادعاءات، قام الباحثون بقياس شامل للجسيمات النانوية التي تشكلت عندما تم تسخين الشمع المنصهر في غرفة اختبار ذات تهوية ميكانيكية. المنزل الصغير هو في الواقع مختبر لهندسة البناء يسمى دليل تصميم الطاقة الصفرية للمهندسين (zEDGE) في جامعة بوردو. تم تصميم المختبر وهندسته لاختبار كفاءة استخدام الطاقة في المباني الكبيرة، وهو مملوء بأجهزة استشعار تراقب تأثير الأنشطة اليومية على جودة الهواء الداخلي.
وقال براندون بور، الأستاذ المساعد في الهندسة المدنية بجامعة بوردو ومؤلف آخر للدراسة: "لفهم كيفية تشكل الجسيمات المحمولة بالهواء في الداخل، تحتاج إلى قياس أصغر الجسيمات النانوية - صغيرة مثل النانومتر". "على هذا المقياس، يمكننا أن نلاحظ المراحل الأولى لتكوين الجسيمات الجديدة، عندما تتفاعل العطور مع الأوزون لتكوين مجموعات صغيرة من الجزيئات."
وعرف الباحثون من دراسات سابقة أن تكوين الجسيمات النانوية الجديدة يبدأ عندما يتم إطلاق التربينات - وهي المركبات العطرية المسؤولة عن رائحة النباتات والأعشاب على حد سواء - من المنصهر وتتفاعل مع الأوزون (O3) في الجو الداخلي. ووجدوا أن أنشطة مثل مسح الأرضيات بمنظفات غنية بالتربين، أو استخدام معطرات الجو برائحة الحمضيات، أو استخدام منتجات العناية الشخصية المعطرة مثل مزيل العرق داخل غرفة zEDGE، تنبعث منها نبضات من التربين في الهواء الداخلي خلال خمس دقائق. على العكس من ذلك، فإن استخدام موزع الزيوت العطرية أو تقشير ثمار الحمضيات يؤدي إلى زيادة تدريجية في التربين.
في هذه الدراسة، أدى تسخين الشمع المعطر إلى زيادة كبيرة في عدد الجزيئات الجديدة المتكونة في الهواء الداخلي، خاصة تلك الأصغر من 100 نانومتر. ويبلغ التركيز الناتج في الغلاف الجوي أكثر من مليون جسيم نانوي في كل سنتيمتر مكعب (106 سم -3)، وهو ما يشبه التركيزات المنبعثة من الشموع المضاءة تقليديا (106 سم -3)، ومواقد الغاز (105 - 107 سم -3)، ومحركات الديزل (103 - 106 سم -3)، ومحركات الغاز الطبيعي (106 - 107 سم -3). في المقابل، لا توجد انبعاثات كبيرة من التربين عند تسخين الشمع غير المعطر.
كما درس الباحثون معدل جرعة الترسيب التنفسي (RD)، وهي طريقة فعالة لدراسة تلوث الهواء الذي يقيس عدد الجزيئات المترسبة في الجهاز التنفسي مع مرور الوقت. ووجدوا أن تكوين الجسيمات الجديد الناتج عن الاستخدام الداخلي لمذابات الشمع المعطر أنتج متوسط RD1.18 إلى 100 نانومتر من الجسيمات يبلغ 29 مليار جزيء في الدقيقة (2.9x1010min-1). بمعنى آخر، هناك ما يقرب من 483 مليون جسيم في الثانية. تترسب معظم الجزيئات المتكونة من الشمع المعطر الذائب في الجهاز التنفسي العلوي. ويعني صغر حجمها أنها تستطيع الانتقال بين الخلايا والدخول إلى مجرى الدم، ومن المحتمل أن تصل إلى أعضاء مثل الدماغ.
في حين بدأ العلماء في استكشاف آثار استنشاق التربين على صحة الإنسان، لا يزال هناك الكثير لاكتشافه والذي يتطلب المزيد من البحث. ومع ذلك، في الوقت الحالي، يمكن للنتائج أن تفيد تصميم المباني والتهوية.
وقال يونج: "يظهر بحثنا أن منتجات العطور ليست مجرد مصادر سلبية للروائح الطيبة، بل إنها تغير بشكل فعال التركيب الكيميائي للهواء الداخلي، مما يؤدي إلى تكوين جزيئات نانوية بتركيزات قد يكون لها عواقب صحية كبيرة". "يجب أخذ هذه العمليات في الاعتبار عند تصميم وتشغيل المباني وأنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء الخاصة بها لتقليل تعرضنا."
ونُشر البحث في مجلة رسائل العلوم والتكنولوجيا البيئية.