Fine partikler PM2.5 har en betydelig påvirkning på sundheden - Saferas sensorsystem måler fine partikler pålideligt

Fine partikler er en usynlig sundhedsfare, og ifølge THL udgør de vores tids største miljøsundhedsproblem.

Tidligere krævede nøjagtig måling af fine partikler dyrt måleudstyr, men finske Safera har udviklet omkostningseffektive løsninger til præcis måling og analyse af sådanne partikler.

Fine partikler er usynlig luftforurening, som er skadelig for sundheden

Partikler deles ind i to kategorier baseret på, hvor dybt partikler af forskellig størrelse trænger ind i menneskets luftveje og krop:

1. Inhalerbare partikler (PM10)
2. Finpartikler (PM2.5)

Inhalerbare partikler (PM10) er partikler med en diameter på maks. 10 mikrometer. De største af disse partikler bliver som regel fanget i svælget og de øvre dele af lungerne og bliver derfor fjernet sammen med slim. De kan blandt andet forårsage irritation i de øvre luftveje.

Partikler med en størrelse på maks. 2,5 mikrometer er farligere for sundheden. De trænger dybere ned i lungerne. Disse særligt skadelige partikler kaldes fine partikler (PM2.5). Fine partikler trænger ind i alle dele af lungerne og fjernes ikke af slim på samme måde som større partikler.

De mindste fine partikler, PM1-partikler (diameter maks. 1 mikrometer), kan også passere fra lungerne og ind i blodbanen.

Når et menneske indånder fine partikler, trænger de helt ind i lungeblærerne og er sundhedsskadelige. Det er netop partikelstørrelsen og evnen til at trænge dybt ind i kroppen, der forårsager sundhedsskader, uanset hvilket materiale de fine partikler består af.

Det er vigtigt at bemærke, at når PM10-koncentrationen angives, inkluderer den også mængden af mindre partikler, altså PM2.5- og PM1-partikler. På samme måde inkluderer PM2.5-værdien også mængden af PM1-partikler. Når man vurderer sundhedseffekterne af luftkvalitet, er det derfor vigtigt, at måleudstyret kan måle partikler af forskellig størrelse og rapportere værdierne korrekt, uanset hvilken fordeling af partikelstørrelser der svæver i luften.

Der findes ingen sikker grænse for fine partikler

Fine partikler er en usynlig sundhedsfare, og deres virkninger på sundheden er veldokumenterede.

Partikler kan blandt andet give åndenød, og særligt personer med astma og hjerte- og luftvejssygdomme kan få alvorlige symptomer. Fine partikler kan også forårsage lungekræft.

Ifølge de nye anbefalinger fra WHO bør eksponering for PM2.5-fine partikler være under 5 μg/m³ som årsgennemsnit og under 15 μg/m³ som 24-timers gennemsnit.

Det har dog ikke været muligt at definere nogen sikker grænse for fine partikler. De udgør altid en sundhedsrisiko.

Fine partikler opstår fra mange forskellige kilder. I Finland dannes de fleste fine partikler ved forbrænding af træ. Fine partikler findes næsten overalt, både indendørs og udendørs, og det er derfor vanskeligt at undgå at indånde dem. Derfor er det vigtigt at vide, hvor mange fine partikler der findes i den luft, man indånder, og hvordan man selv kan bidrage til at reducere dannelsen.

"Når de daglige partikelkoncentrationer er forhøjede, stiger dødelighed og hospitalsindlæggelser knyttet til luftvejs- og hjertesygdomme konsekvent samme dag og de følgende dage. Langvarig eksponering for partikler over flere år er dog særligt skadelig for sundheden.

Det har ikke været muligt at fastsætte en partikelkoncentration, under hvilken sundhedsulemper ikke længere forekommer, og derfor har man også kunnet konstatere, at selv de lave koncentrationer i Finland er forbundet med sundhedsulemper."

EEA: Luftkvalitet i Europa 2024

• Næsten alle europæere, der bor i byer (98 %), udsættes for koncentrationer af fine partikler (PM2.5), som overstiger WHO's anbefalede niveauer.
• Fine partikler er den luftforurening, der giver de største negative sundhedseffekter i hele Europa. Disse partikler stammer hovedsageligt fra faste brændsler brugt til opvarmning i hjem, industri og vejtrafik.
• EU's grønne pagt har som mål at reducere for tidlige dødsfald forårsaget af PM2.5-partikler med mindst 55 % inden 2030 sammenlignet med niveauet i 2005. Det langsigtede mål er, at luftkvaliteten ikke skal have væsentlige negative sundhedseffekter inden 2050.
• EU's institutioner blev enige om nye og mere ambitiøse luftkvalitetsstandarder i februar 2024.

Kilde: Det Europæiske Miljøagentur

WHO: Udendørs luftforurening

• Luftforurening er en af de største miljørisici for børns sundhed.
• I 2019 levede 99 % af verdens befolkning i områder, hvor WHO's anbefalede luftkvalitetsniveauer ikke blev opnået.

Kilde: WHO

Mange enheder måler fine partikler unøjagtigt - de farligste, mindste partikler bliver ikke opdaget

Mange ventilationssystemer, som bruges i bygninger i dag, indeholder allerede sensorer til fine partikler, men kvaliteten kan variere meget. Mange billige sensorer giver ikke præcis information om mængden af fine partikler i den luft, vi indånder.

Sådanne sensorer er ofte udviklet til kun at måle de største fine partikler og estimerer derefter, hvor mange af de mindste partikler der sandsynligvis findes i luften.

Problemet opstår, hvis luften hovedsageligt indeholder de allermindste partikler. Så kan sensoren ikke identificere en potentiel fare. De allermindste fine partikler, PM1-partiklerne, som er de farligste for sundheden, kan blive fuldstændigt overset af mange sensorer. Sensorerne tror, at luften er renere, end den faktisk er.

Saferas PM2.5-sensorer er udviklet til også at måle PM1-partikler direkte, så de kan give et præcist resultat for luftkvaliteten, uanset hvordan fordelingen mellem partikler af forskellig størrelse i luften ser ud.

Pålidelig dataindsamling kræver ofte også, at sensorernes elektronik og algoritmer justeres efter apparatets anvendelsesformål og miljø. Det er ikke muligt med generiske partikelsensorer. Med sensorsystemet udviklet af Safera og et smidigt udviklingsmiljø kan sensorerne nemt og hurtigt justeres og tilpasses forskellige brugssituationer. Resultatet er holdbare, præcise og pålidelige måleløsninger til forskellige behov.

Praktiske eksempler på brug af algoritmer i forskellige situationer:

• I emhætter tager en tilpasset algoritme særligt hensyn til særlige situationer forårsaget af madlavning, såsom kraftige variationer i luftfugtighed og ændringer i luftstrømmen, som kan give betydelig unøjagtighed i generiske sensormoduler.
• På byggepladser og i renoveringsprojekter forbedrer tilpasset forfiltrering kombineret med skræddersyede algoritmer sensormodulets levetid og præcision under meget snavsede forhold.

Mere holdbare sensorer til fine partikler ved hjælp af forfilter

Safera har erfaring med brug af sensorer til fine partikler i krævende miljøer.

Saferas sensorer er blandt andet integreret i emhætter, hvor sensorerne skal beskyttes mekanisk mod snavs og fedt. Til dette formål har vi udviklet forfiltreringsløsninger, som er udviklet til at være usædvanligt modstandsdygtige mod tilsmudsning.

Mange sensorleverandører kan ikke tilbyde forfiltrering til sensorerne, fordi færdige algoritmer ikke er i stand til at tage hensyn til, hvordan dette påvirker måleresultaterne. Under krævende forhold bliver sådanne sensorer hurtigt tilsmudsede og får kort levetid.

Pålidelig dataindsamling med forfiltrering kræver erfaring og opmærksomhed på mange detaljer. Forfiltreringen skal gennemføres, så den ikke påvirker sensorernes måleresultater. Sensorernes AI-algoritmer skal blandt andet trænes til at tage hensyn til den gradvise tilsmudsning, der sker gennem forfilterets livscyklus.

Også miljøer, hvor luftfugtigheden varierer meget, og luften bevæger sig hurtigt, kan være krævende for sensorer, der måler fine partikler. Også i sådanne tilfælde kan vi lære algoritmerne at tage hensyn til disse forholds indvirkning på målingen.

Vil du måle fine partikler mere præcist?

Med Saferas patenterede sensorer kan selv de mindste fine partikler måles pålideligt, og sensorernes modstandsdygtighed mod forstyrrelser kan forbedres selv i krævende miljøer.

I arbejdsmiljøer er kontinuerlig måling af fine partikler nu mulig med løsningen Safera DustHero, som supplerer arbejdshygiejniske målinger med kontinuerlig eksponeringsovervågning.