Парниковые газы тоже вредны для нас в помещении.
Сплю на конференции. Усталая деловая женщина спит, сидя за столом со своими коллегами.
Вы когда-нибудь сидели на совещании или лекции и задавались вопросом, почему время замедляется до мучительной скорости, а ваши веки вдруг чувствуют, будто они весят две тонны? Вы не одиноки, и вы можете связать свои страдания с самой печально известной молекулой 21-го века.
Углекислый газ, парниковый газ, который мы любим ненавидеть, не просто наносит ущерб атмосфере в высоких концентрациях - он находится в воздухе вокруг нас, даже в помещении. Поскольку люди выдыхают CO2, в замкнутых пространствах, которые мы занимаем, концентрация газа, как правило, намного выше, чем снаружи. Чем больше людей приходится на единицу пространства, тем быстрее будет повышаться уровень CO2 в воздухе в этом пространстве. А без надлежащей вентиляции он может достигать таких значений, которые заставили бы ученого-атмосферника содрогнуться.
Адам Гинзбург, научный сотрудник Национальной радиоастрономической обсерватории, зафиксировал этот процесс в режиме реального времени на прошлой неделе на научной конференции «Связывая Млечный Путь и соседние галактики» в Хельсинки. Он использовал небольшой монитор качества воздуха, подключенный к его компьютеру, для отслеживания концентрации CO2 в конференц-зале и обнаружил, что она намного превышает максимальный уровень в помещении от 1000 до 1200 частей на миллион, рекомендованный Американским обществом по отоплению, охлаждению и вентиляции. - Инженеры по кондиционированию.
Гинзбург собирал данные каждый день конференции. Он обнаружил, что уровень CO2 в комнате быстро повышался вскоре после начала выступлений на второй день. Примерно через час после первого выступления они достигают пика почти в 1700 ppm и резко падают после того, как участники делают перерыв на кофе, открывают двери и позволяют комнате проветриться. Гинзбург говорит, что он предупредил организаторов конференции о надвигающейся углеродной катастрофе, после чего они приложили усилия, чтобы двери и окна оставались открытыми и позволяли воздуху циркулировать. В тот же день уровень CO2 стабилизировался на отметке 1000 частей на миллион и оставался примерно на том же уровне до конца конференции (двери и окна в это время оставались открытыми).
Когда Гинзбург предоставил свои данные другим ученым на конференции и в социальных сетях, он сказал, что несколько человек прокомментировали что-то вроде: «О, это многое объясняет.«Это потому, что такие высокие концентрации углекислого газа могут делать людей вялыми и непродуктивными не только там, но и в офисах и аудиториях по всему миру.
Влияние сверхвысоких концентраций CO2 на физиологию организма хорошо задокументировано. Поскольку молекула кислая, поглощение ее избытка снижает рН крови, что приводит к состоянию, называемому респираторным ацидозом. Острый ацидоз (возникающий при концентрации не менее 10 000 частей на миллион) может вызывать головные боли, спутанность сознания, сонливость, ступор и даже потерю сознания. Но влияние более низких уровней CO2 - ниже отметки 10 000 частей на миллион - на организм менее изучено, в основном потому, что типичные уровни углекислого газа в помещении долгое время считались безвредными. Однако некоторые данные свидетельствуют о том, что это может быть не так безобидно.
Марк Менделл, аффилированный исследователь Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли, проводивший эксперименты по изучению качества воздуха в помещениях, говорит, что CO2 исторически был маркером вентиляции в зданиях: чем выше уровень, тем хуже вентиляция и качество воздуха.. Но сам газ не считался причиной этих проблем, пока команда Менделла не решила проверить его.
В исследовании 2012 года они изолировали людей в камере, похожей на офис, при трех концентрациях CO2: 600 частей на миллион, 1000 частей на миллион и 2500 частей на миллион. Субъекты в каждой концентрации прошли тест моделирования стратегического управления (SMS), который, как считается, воспроизводит сложные когнитивные функции, используемые в рабочей среде. Они обнаружили, что качество принятия решений снижается при 1 000 ppm и ухудшается еще больше при 2 500 ppm.
В 2016 году Гарвардское исследование показало, что люди лучше справлялись с когнитивными тестами в контролируемой среде с низкой концентрацией углекислого газа, чем в обычной среде с высоким уровнем углекислого газа. Менделл говорит, что этот эксперимент был в основном более сложной версией исследования его команды, что сделало его более уверенным в их результатах.
Другой сказал, что высокие концентрации CO2 также могут привести к сонливости. А одно исследование влияния различных уровней углекислого газа в авиасимуляторе показало, что пилоты, сертифицированные FAA, лучше выполняли маневры, вдыхая более низкие концентрации газа.
Хотя Менделл не отрицает случайных свидетельств засыпания в переполненном конференц-зале, Менделл не совсем убежден в роли CO2 в помещении в организме человека, учитывая, что научная литература по этому вопросу все еще пополняется.. Кроме того, исследователям еще предстоит определить основной механизм (если он есть). Тем не менее, эти предварительные исследования являются хорошим началом - все они проверяли только CO2, поэтому маловероятно, чтобы выводы были сделаны на основе чего-либо еще. Менделл с нетерпением ждет новых исследований физиологических эффектов различных уровней углекислого газа в помещении.
«До сих пор неясно, какова реальная история», - говорит Менделл.
Хотя данные Гинзбурга с конференции не были контролируемым исследованием, в котором выделялся углекислый газ и измерялись когнитивные функции, он говорит, что «безусловно предположил бы», что CO2 сыграл роль в переживаниях его участников. Гинзбург говорит, что после того, как организаторы открыли двери и окна, в комнате стало менее душно.
«Свежий воздух, струящийся внутри, определенно освежает», - говорит он.
Неясно, сколько неловких случаев со спящими учеными удалось избежать, позволив комнате дышать, но достаточно сказать, что Гинзбург повсюду вдохновляет скучающих бизнесменов.
Гинзбург продолжала измерять CO2 на протяжении всей конференции, отмечая, что в периоды, когда двери были закрыты из-за шума, его уровни все еще резко повышались, хотя и ниже начальной концентрации, достойной дремоты, и ближе к уровню, рекомендованному ASHRAE. Но когда исследования показывают, что психологические изменения начинают происходить при 1000 ppm, неудивительно, что решение проблемы вялости может состоять в том, чтобы выйти на улицу и подышать свежим (э-э) воздухом.