Maska antysmogowa

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

Maska antysmogowa, maska przeciwsmogowa – określenie stosowane wobec sprzętu indywidualnej ochrony układu oddechowego mającego chronić użytkownika przed szkodliwym działaniem wysokich stężeń zanieczyszczeń powietrza zwłaszcza w rejonach zurbanizowanych i przemysłowych. Działanie masek antysmogowych polega na oczyszczaniu wdychanego powietrza z części bądź z większości substancji niebezpiecznych, takich jak np. aerozole atmosferyczne.

Problem zanieczyszczeń powietrza[edytuj | edytuj kod]

 Osobne artykuły: Zanieczyszczenie powietrzaSmog.

Duży poziom zanieczyszczeń obecnych w powietrzu na obszarach zurbanizowanych wynika przede wszystkim ze spalania paliw w transporcie i w gospodarstwach domowych, niekiedy także ze zlokalizowanego w pobliżu miast przemysłu[1]. Współwystępowanie sprzyjających warunków atmosferycznych i zanieczyszczeń powietrza może prowadzić do powstawania smogu[2]. Wśród monitorowanych zanieczyszczeń w Unii Europejskiej znajdują się aerozole atmosferyczne (PM10 i PM2,5), dwutlenek siarki (SO
2
), dwutlenek azotu (NO
2
), tlenek węgla (CO), benzen (C
6
H
6
), ozon (O
3
) oraz szereg metali ciężkich (arsen, kadm, nikiel, ołów) i benzo[a]piren oznaczane w pyle PM10. Dla substancji tych określone są odpowiednie poziomy, które nie powinny być przekraczane z uwagi na zdrowie ludzi[3]. Narażenie na wysokie stężenia zanieczyszczeń atmosferycznych może prowadzić do negatywnych skutków zdrowotnych, m.in. ze strony układu oddechowego i układu krwionośnego (szczególnie u ludzi starszych, kobiet w ciąży, dzieci i osób chorujących już na choroby tych układów)[4][5].

Problem jakości powietrza w Polsce uległ poprawie względem przełomu lat 80. i 90. XX wieku[6]. Mimo to wciąż występują znaczne przekroczenia określonych stężeń zanieczyszczeń powietrza, zwłaszcza pyłu PM10 i benzo[a]pirenu w okresie zimowym, ozonu w okresie letnim oraz pyłu PM2,5. Przykładowo w ramach rocznej oceny jakości powietrza na 2012 rok tylko w 8 z 46 stref uzyskało klasę A (nieprzekroczenie poziomu dopuszczalnego) dla pyłu PM10, 21 stref dla pyłu PM2,5 i 4 strefy dla benzo[a]pirenu. Ponadto w tym samym roku 16 z 23 monitorowanych miast i aglomeracji nie dotrzymało poziomu stężenia pyłu PM2,5[5].

Rodzaje masek antysmogowych[edytuj | edytuj kod]

Półmaski filtrujące[edytuj | edytuj kod]

Półmaska filtrująca klasy FFP3 firmy 3M z zaworem wydechowym

Półmaski filtrujące (tzw. maski przeciwpyłowe) stosowane są w szerokim zakresie prac, przy których mogą wydzielać się cząstki ciał stałych (np. w postaci pyłów), czy też alergeny bądź aerozole biologiczne[7]. W maskach tych całe wdychane powietrze przechodzi przez materiał filtracyjny.

Półmaski filtrujące w Unii Europejskiej[edytuj | edytuj kod]

Wymagania jakie spełniać muszą tego typu maski określa w Unii Europejskiej norma EN 149:2001+A1:2009[8]. Norma ta dzieli maski na trzy klasy (FFP1, FFP2 i FFP3) w zależności od stopnia ochrony użytkownika wobec aerozoli[9].

W przypadku masek filtrujących bierze się pod uwagę szereg parametrów, m.in.[8]:

  • penetracja – maksymalny stopień w jakim pyły i dymy mogą przedostawać się do obszaru pod maską; badana z wykorzystaniem dwóch aerozoli (chlorku sodu i oleju parafinowego) przy objętościowym natężeniu przepływu wynoszącym 95 l/min
  • całkowity przeciek wewnętrzny – maksymalny stopień nieszczelności maski wynikający z niecałkowitego przylegania maski do skóry twarzy oraz ewentualnych nieszczelności zaworu wydechowego
  • opory oddychania – maksymalne opory jakie może stawiać maska podczas oddychania; maksymalne wartości określone są przy minutowej wentylacji płuc dla wdechu wynoszącej 30 i 95 l/min oraz dla wydechu przy 160 l/min; dla porównania: wysiłek fizyczny w postaci jazdy na rowerze to średnio 20–30 l/min[10], natomiast wyjątkowo intensywny wysiłek fizyczny z użyciem sprzętu ochrony dróg oddechowych może prowadzić do wzrostu minutowej wentylacji płuc nawet do kilkuset l/min[11].
Porównanie parametrów masek filtracyjnych klas FFP1, FFP2 i FFP3
Parametr FFP1 FFP2 FFP3 Źródło
Opis niski poziom ochrony,
stężenie aerozolu ≤ 4×NDS
średni poziom ochrony,
stężenie aerozolu ≤ 10×NDS
wysoki poziom ochrony,
stężenie aerozolu ≤ 20×NDS
[12]
Skuteczność filtracji [%] 80 94 99 [13]
Całkowity przeciek
wewnętrzny [%]
dla 92% testujących 25 11 5 [14]
dla 80% średnich wyników
każdego z testujących
22 8 2
Maksymalne opory
oddychania [Pa]
wdech (30 l/min) 60 70 100 [14]
wdech (95 l/min) 210 240 300
wydech (160 l/min) 300 300 300

Półmaski tego typu nie zapewniają ochrony przed substancjami gazowymi, a więc np. przed frakcją gazową spalin samochodowych. Ponadto są najmniej skuteczne wobec cząstek stałych o średnicy rzędu 0,1–0,7 μm[7]. Mimo że średnia średnica cząstek chlorku sodu i oleju parafinowego stosowanego przy testowaniu wyrobów mieści się w tym zakresie[14], to w niektórych przypadkach skuteczność półmasek może być obniżona. Może mieć to miejsce np. w przypadku cząstek stałych obecnych w spalinach z silników Diesla, przy których skuteczność filtracji może spaść do wielkości rzędu 55,5% w przypadku biodiesela, a więc znacznie poniżej deklarowanych skuteczności[7].

Istnieją również maski filtrujące z warstwą pochłaniającą węgla aktywowanego, jednak jeżeli ich klasa ochronna oznaczana jest symbolem „FF” (a nie „FM”) to, o ile mogą zwiększać komfort użytkowania maski, nie stanowią środków filtrująco-pochłaniających zgodnie z normą[15].

Półmaski filtrujące w Stanach Zjednoczonych[edytuj | edytuj kod]

Półmaska filtrująca N95 firmy 3M

W Stanach Zjednoczonych podział półmasek filtrujących określa prawo federalne (42 CFR Part 84) i wyróżnione są trzy klasy: N, R i P (N – brak szczelności względem olejów, R – szczelne wobec olejów, P – olejoodporne), a dla każdej z klas – trzy poziomy skuteczności (95%, 99% i 99,97%), przy czym maski klasy R przeznaczone są do użytku jednorazowego (podczas jednej zmiany 8-godzinnej), a maski N i P mogą być maskami wielokrotnego użytku. Organem powołanym do certyfikowania masek jest National Institute for Occupational Safety and Health[16].

Półmaski filtrująco-pochłaniające[edytuj | edytuj kod]

Półmaska filtrująco-pochłaniająca z filtropochłaniaczem A2P3
Filtropochłaniacz A2P3

Półmaski filtrująco-pochłaniające łączą w sobie działanie filtrujące cząstki stałe oraz pochłanianie zanieczyszczeń gazowych. Mogą być stosowane w postaci masek z wymiennymi filtropochłaniaczami bądź też tylko z wymiennymi filtrami (przy niewymiennym pochłaniaczu)[12]. W Unii Europejskiej maski te podlegają normie EN 405:2001+A1:2009[17], filtry – EN 143:2000+A1:2006[18], natomiast pochłaniacze i filtropochłaniacze – EN 14387:2004+A1:2008[19].

Filtry w maskach filtrująco-pochłaniających oznacza się klasami P1, P2 lub P3 (w zależności od penetracji, wynoszącej odpowiednio 20%, 6%, 0,05%). Pochłaniacze znakowane są jednym z symboli i kolorów[15]:

  • A (brązowy) – określone pary i gazy organiczne o temperaturze wrzenia powyżej 65 °C
  • AX (brązowy) – określone pary i gazy organiczne o temperaturze wrzenia poniżej 65 °C
  • B (szary) – określone pary i gazy nieorganiczne z wyjątkiem tlenku węgla
  • E (żółty) – dwutlenek siarki i inne określone gazy i pary kwaśne
  • K (zielony) – amoniak i inne określone organiczne pochodne amoniaku
  • SX (fioletowy) – substancje określone przez producenta
  • NO-P3 (niebieski i biały) – tlenki azotu
  • Hg-P3 (czerwony i biały) – pary rtęci

Dodatkowo każdy z pochłaniaczy ma określoną klasę ochronną (1 – gazy lub pary o stężeniu objętościowym w powietrzu nie przekraczającym 0,1%; 2 – nie przekraczającym 0,5%; 3 – nie przekraczającym 1%). Przykładowo filtropochłaniacz oznaczony jako A2P3 będzie składał się z filtra klasy P3 i pochłaniacza klasy A2. Użytkowanie maski filtrująco-pochłaniającej wymaga więc dostosowania klasy i rodzaju pochłaniacza do konkretnych substancji, gdyż nie chronią one przed całym możliwym zakresem zanieczyszczeń powietrza[15].

Zastosowanie masek do zmniejszenia narażenia na zanieczyszczenia powietrza[edytuj | edytuj kod]

Nie istnieją żadne zalecenia dotyczące tego, jakich środków ochrony powinny używać osoby narażone na zanieczyszczenia powietrza[20]. Ponadto obowiązujące normy i uregulowania dotyczą masek przeznaczonych do zmniejszenia narażenia zawodowego, nie ma zaś norm odnoszących się do masek przeznaczonych dla ogółu ludności w celu ochrony przed zanieczyszczeniami powietrza[21]. Jednakże do ograniczenia narażenia ludności na pyły wykorzystywane mogą być maski filtrujące spełniające istniejące normy dotyczące bezpieczeństwa pracy[20]. Ważne jest jednak przy tym, aby maska było poprawnie założona i odpowiednio dopasowana, by uniknąć nieszczelności i wdychania nieprzefiltrowanego powietrza[22]. W lutym 2017 roku Centralny Instytut Ochrony Pracy wydał komunikat, w którym stwierdził, że w przypadku narażenia na wysokie stężenia pyłów, zalecane może być stosowanie przez część osób półmasek filtrujących. Ostrzegł przy tym przed stosowaniem masek niespełniających norm[23]. O ile maski filtrujące zdolne zmniejszyć narażenie na pyły są powszechnie dostępne, o tyle nie ma pochłaniaczy, które zapewniłyby ochronę przed wszystkimi zanieczyszczeniami gazowymi obecnymi w powietrzu[22].

Środki niezalecane do ochrony przed zanieczyszczeniami powietrza[edytuj | edytuj kod]

Maski do użytku ogólnego, chirurgiczne, rowerowe czy chusty[edytuj | edytuj kod]

Do środków ochrony dróg oddechowych, które nie są zalecane w przypadku zanieczyszczeń powietrza należą m.in. maski chirurgiczne, gdyż przeznaczone są do ochrony przed kroplami lub cząstkami o średnicy większej niż 100 μm[20]. Nieskuteczne mogą być również chusty bądź maski produkowane dla ogółu społeczeństwa, np. maski dla rowerzystów. W 2009 roku przeprowadzono badania z wykorzystaniem m.in. półmaski filtrującej klasy FFP1 oraz kilku masek przeznaczonych dla rowerzystów. Maski przeznaczone dla rowerzystów okazały się być przynajmniej kilkukrotnie mniej skuteczne – penetracja rzędu 15–45% w porównaniu do 3,4% dla maski filtrującej FFP1[24]. W południowokoreańskim badaniu z 2014 roku sprawdzono skuteczność 44 różnych dostępnych masek według norm miejscowych i amerykańskich (NIOSH). Maski przeznaczone do użytku ogólnego (indywidualnej ochrony przed zanieczyszczeniami powietrza) charakteryzowały się średnią penetracją rzędu 45–77%, a chusty – niemal 100%. Zdaniem autorów badania, środki te nie miały w praktyce żadnych funkcji ochronnych[21].

Maski z filtrem „typu HEPA”[edytuj | edytuj kod]

HEPA to rodzaj filtra, który (według standardu amerykańskiej Occupational Safety and Health Administration) filtruje przynajmniej 99,97% cząstek stałych o średnicy 0,3 μm. Standard ten wskazuje jednocześnie, że odpowiednikami tego rodzaju filtra są certyfikowane przez NIOSH filtry N100, R100 i P100 stosowane w maskach filtrujących[25]. Oznaczenie HEPA stosowane jest również w przypadku filtrów stosowanych w aparatach z wymuszonym obiegiem powietrza (PAPR) certyfikowanych przez NIOSH[26]. W Unii Europejskiej natomiast termin HEPA stosuje się w odniesieniu do filtrów powietrza stosowanych w wentylacji, klimatyzacji czy procesach technicznych (m.in. w normie EN 1822-1:2009)[27][28]. W sprzedaży znajduje się jednak wiele produktów reklamowanych jako zawierających filtry „typu HEPA” („HEPA-Type”, „HEPA-like” itp.), które jednak nie spełniają żadnych norm[29][30], a skuteczność tego typu filtrów dla cząstek 0,3 μm może być w rzeczywistości mniejsza niż 55%[31]. Maski mające zawierać filtr HEPA są również polecane w mediach jako środki ochrony przed smogiem[32][33][34].

Maski nieposiadające wymaganych oznaczeń[edytuj | edytuj kod]

W sprzedaży dostępne są też maski, które wyglądem przypominają maski filtrujące, jednak nie posiadają znaku CE bądź oznaczenia normy. Niekiedy mogą one na opakowaniu zawierać informację o tym, że nie chronią układu oddechowego[35]. Zdarza się również, że producenci wykorzystują tylko część wymaganych oznaczeń, stosują oznaczenia łudząco podobne do wymaganych przez normy bądź też zapewniają o zgodności masek z normami mimo braku odpowiednich wymaganych badań[36].

Oznaczenia masek spełniających normy[edytuj | edytuj kod]

Maski filtrujące i filtrująco-pochłaniające, które przeszły badania i ich skuteczność jest zgodna z normami, mają szereg oznaczeń. Na oznakowanie masek składa się klasa ochronna:

  • FFP1, FFP2, FFP3 – dla masek filtrujących,
  • FMP1, FMP2, FMP3 – dla masek filtrująco-pochłaniających zawierających warstwę pochłaniającą,
  • typ i klasa pochłaniacza oraz klasa filtra w przypadku masek filtrująco-pochłaniających (np. filtropochłaniacz może być oznaczony jako A1P2, a cała maska z filtropochłaniaczem jako FFA1P2),

numer odpowiedniej normy europejskiej, prawidłowy znak CE oraz opcjonalnych symboli (NR – maska jednorazowego użytku, R – wielokrotnego użytku, D – spełnianie wymagań badania zatkania pyłem dolomitowym). Maska nie zawierająca któregoś z tych oznaczeń nie jest maską zgodną z normami[12][15][23].

Zobacz też[edytuj | edytuj kod]

Przypisy[edytuj | edytuj kod]

  1. Urban Air Pollution. Monitoring and Control Strategies, Ivo Allegrini (red.), Franco DeSantis (red.), NATO Science Partnership Subseries, 2, Environment, t. 8, Berlin–Heidelberg: Springer, [cop. 2006], s. 1, DOI10.1007/978-3-642-61120-9, ISBN 978-3-642-61120-9 (ang.).
  2. Gary W. vanLoon, Stephen J. Duffy, Chemia środowiska, Władysław Boczoń (tłum.), Leszek Wachowski (tłum.), Warszawa: Wydawnictwo Naukowe PWN, 2007, s. 83–85, ISBN 978-83-01-15324-3.
  3. Normy jakości powietrza określone pod kątem rocznej oceny jakości powietrza, Główny Inspektorat Ochrony Środowiska [dostęp 2017-03-28].
  4. WHO Air quality guidelines for particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulfur dioxide. Global update 2005. Summary of risk assessment, Geneva: World Health Organization, [cop. 2006] [dostęp 2017-03-28] (ang.).
  5. a b Stan Środowiska w Polsce. Raport 2014, Warszawa: Główny Inspektorat Ochrony Środowiska, 2014 [dostęp 2017-03-28].
  6. Marek Józefiak, Przemiana truciciela, wywiad z prof. Maciejem Nowickim, Tygodnik Powszechny, 13 grudnia 2014 [dostęp 2017-03-28].
  7. a b c Agata Penconek, Arkadiusz Moskal, Przed czym (nie) chroni półmaska przeciwpyłowa?, „Inżynieria i Aparatura Chemiczna”, 50 (5), 2011, s. 86–87.
  8. a b PN-EN 149+A1:2010. Sprzęt ochrony układu oddechowego – Półmaski filtrujące do ochrony przed cząstkami – Wymagania, badanie, znakowanie, Polski Komitet Normalizacyjny, 2010.
  9. Katarzyna Majchrzycka, Agnieszka Brochocka, Ochrona układu przed bioareozolami, „Bezpieczeństwo Pracy”, 12, 2008, s. 4–7.
  10. Moniek Zuurbier i inni, Minute ventilation of cyclists, car and bus passengers: an experimental study, „Environmental Health”, 8 (48), 2009, DOI10.1186/1476-069X-8-48 (ang.).
  11. Ingvar Holmér, Kalev Kuklane, Chuansi Gao, Minute Volumes and Inspiratory Flow Rates During Exhaustive Treadmill Walking Using Respirators, „Annals of Occupational Hygiene”, 51 (3), 2007, s. 327–335, DOI10.1093/annhyg/mem004 (ang.).
  12. a b c Agnieszka Brochocka, Materiały informacyjne dotyczące prawidłowego doboru i zasad użytkowania sprzętu ochrony układu oddechowego wobec jednoczesnego działania aerozoli i par substancji organicznej, Centralny Instytut Ochrony Pracy [dostęp 2017-03-28].
  13. Samy Rengasamy, Benjamin C. Eimer, Ronald E. Shaffer, Comparison of Nanoparticle Filtration Performance of NIOSH-approved and CE-Marked Particulate Filtering Facepiece Respirators, „Annals of Occupational Hygiene”, 53 (2), 2009, s. 117–128, DOI10.1093/annhyg/men086 (ang.).
  14. a b c I. Krucińska, Textiles for respiratory protection, [w:] Textiles for Protection, Richard A. Scott (red.), Cambridge–Boca Raton: Woodhead Publishing–CRC Press, 2005, s. 494–499, ISBN 978-1-84569-097-7 (ang.).
  15. a b c d Sprzęt oczyszczający ochrony układu oddechowego, Centralny Instytut Ochrony Pracy [dostęp 2017-03-29].
  16. NIOSH Guide to the Selection and Use of Particulate Respirators Certified Under 42 CFR 84, National Institute for Occupational Safety and Health, 1996, DHHS (NIOSH) Publication Number 96-101 [dostęp 2017-03-29] (ang.).
  17. PN-EN 14387+A1:2010. Sprzęt ochrony układu oddechowego – Pochłaniacz(-e) i filtropochłaniacz(-e) – Wymagania, badanie, znakowanie, Polski Komitet Normalizacyjny, 2010.
  18. PN-EN 143:2004/A1:2007. Sprzęt ochrony układu oddechowego – Filtry – Wymagania, badanie, znakowanie, Polski Komitet Normalizacyjny, 2007.
  19. PN-EN 405+A1:2010. Sprzęt ochrony układu oddechowego – Półmaski pochłaniające lub filtrującopochłaniające z zaworami – Wymagania, badanie, znakowanie, Polski Komitet Normalizacyjny, 2010.
  20. a b c Xu-Qin Jiang, Xiao-Dong Mei, Di Feng, Air pollution and chronic airway diseases: what should people know and do?, „J Thorac Dis”, 8 (1), 2016, E31–E40, DOI10.3978/j.issn.2072-1439.2015.11.50, PMID26904251, PMCIDPMC4740163 (ang.).
  21. a b Hyejung Jung i inni, Comparison of Filtration Efficiency and Pressure Drop in Anti-Yellow Sand Masks, Quarantine Masks, Medical Masks, General Masks, and Handkerchiefs, „Aerosol and Air Quality Research”, 14, 2014, s. 991–1002, DOI10.4209/aaqr.2013.06.0201 (ang.).
  22. a b Robert Laumbach, Qingyu Meng, Howard Kipen, What can individuals do to reduce personal health risks from air pollution?, „J Thorac Dis”, 7 (1), 2015, s. 96–107, DOI10.3978/j.issn.2072-1439.2014.12.21, PMID25694820, PMCIDPMC4311076 (ang.).
  23. a b Smog a ochrony dróg oddechowych, Zakład Zagrożeń Chemicznych, Pyłowych i Biologicznych i Zakład Ochron Osobistych Centralnego Instytutu Ochrony Pracy, 15 lutego 2017.
  24. Jeremy P. Langrish i inni, Beneficial cardiovascular effects of reducing exposure to particulate air pollution with a simple facemask, „Part Fibre Toxicol”, 6 (8), 2009, DOI10.1186/1743-8977-6-8, PMID19284642, PMCIDPMC2662779.
  25. Respiratory Protection. 1910.134, Occupational Safety and Health Administration [dostęp 2017-03-30] (ang.).
  26. 42 CFR 84. Approval of Respiratory Protective Devices. Subpart KK. Section 84.1100. § 84.1100 Scope and effective dates, Legal Information Institute, Cornell University Law School [dostęp 2017-03-30] (ang.).
  27. Dominique Thomas i inni, Aerosol Filtration, London–Oxford: ISTE Press–Elsevier, 2017, s. 43–44, ISBN 978-0-08-102116-3 (ang.).
  28. PN-EN 1822-1:2009. Wysokoskuteczne filtry powietrza (EPA, HEPA i ULPA) – Część 1: Klasyfikacja, badanie parametrów, znakowanie, Polski Komitet Normalizacyjny, 2009.
  29. Nidhi Yadav, Bhavana Agrawal, Charu Maheshwari, Role of high-efficiency particulate arrestor filters in control of air borne infections in dental clinics, „SRM J Res Dent Sci”, 6, 2015, s. 240–242, DOI10.4103/0976-433X.170250 (ang.).
  30. What is a HEPA Filter?, Oransi, 31 października 2013 [dostęp 2017-03-30] (ang.).
  31. Bioterrorism. Prevention, Preparedness and Protection, J.V. Borrelli (red.), New York: Nova Science Publishers, 2007, s. 108, ISBN 978-1-60021-180-5 (ang.).
  32. Artur Jaryczewski, „Co roku 48 tys. Polaków umiera przedwcześnie z powodu zanieczyszczenia powietrza”. Ekspert: smog to podstępny zabójca, Polskie Radio, 5 lutego 2017 [dostęp 2017-03-30].
  33. Wszystko, co trzeba wiedzieć o maskach antysmogowych. Poradnik w trzech krokach, [w:] Polityka [online], 13 lutego 2017 [dostęp 2017-03-30].
  34. Sebastian Klauziński, Smog w Warszawie. Sprawdzamy, czy maseczki przed nim chronią, Wyborcza.pl, 11 stycznia 2017 [dostęp 2017-03-30].
  35. All you need to know about disposable dust masks, Health and Safety Executive [dostęp 2017-03-30] (ang.).
  36. Respirator Trusted-Source Information. Section 2: Use of NIOSH-Approved Respirators, National Institute for Occupational Safety and Health [dostęp 2017-03-30] (ang.).