Przejdź do zawartości

Maska antysmogowa

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii

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 [online], 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 [online], 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, Gerard Hoek, Peter van den Hazel, Bert Brunekreef, 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 [online], 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 [online], Centralny Instytut Ochrony Pracy [dostęp 2017-03-29].
  16. NIOSH Guide to the Selection and Use of Particulate Respirators Certified Under 42 CFR 84 [online], 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 [online], 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 [online], 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 [online], Legal Information Institute, Cornell University Law School [dostęp 2017-03-30] (ang.).
  27. Dominique Thomas, Augustin Charvet, Nathalie Bardin-Monnier, Jean-Christophe Appert-Collin, 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? [online], Oransi, 31 października 2013 [dostęp 2017-03-30] [zarchiwizowane z adresu 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 [online], 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 [online], Wyborcza.pl, 11 stycznia 2017 [dostęp 2017-03-30].
  35. All you need to know about disposable dust masks [online], Health and Safety Executive [dostęp 2017-03-30] (ang.).
  36. Respirator Trusted-Source Information. Section 2: Use of NIOSH-Approved Respirators [online], National Institute for Occupational Safety and Health [dostęp 2017-03-30] (ang.).