Lorsque vous traversez une forêt de pin, le parfum frais et frais est l'une des premières choses que vous remarquez.
Mais apporter ce parfum de pin ou d'autres arômes à l'intérieur avec l'aide de produits chimiques – oui, des assainisseurs d'air, des fusions de cire, des nettoyeurs de sol, des déodorants et d'autres – remplit rapidement l'air de particules à l'échelle nanométrique qui sont assez petites pour entrer en profondeur dans vos poumons, Purdue Les ingénieurs universitaires ont trouvé sur une série d'études.
Ces nanoparticules se forment lorsque les parfums interagissent avec l'ozone, qui entre dans les bâtiments par le biais de systèmes de ventilation, déclenchant des transformations chimiques qui créent de nouveaux polluants aéroportés.
Une forêt est un environnement vierge, mais si vous utilisez des produits de nettoyage et d'aromathérapie remplis de parfums fabriqués chimique . «
Nusrat Jung, professeur adjoint à la Lyles School of Civil and Construction Engineering de Purdue
Les nanoparticules seulement quelques nanomètres de taille peuvent pénétrer profondément dans le système respiratoire et se propager à d'autres organes. Jung et son collègue professeur de génie civil, Brandon Boor, ont été les premiers à étudier la formation de particules aéroportées à l'échelle nanométrique à l'intérieur et à la comparer aux processus atmosphériques extérieurs.
« Pour comprendre comment les particules en suspension dans l'air se forment à l'intérieur, vous devez mesurer les plus petites nanoparticules – jusqu'à un seul nanomètre. À cette échelle, nous pouvons observer les premiers stades de la formation de nouvelles particules, où les parfums réagissent avec l'ozone pour former de minuscules clusters moléculaires. Ceux-ci. Les grappes évoluent ensuite rapidement, se croissanceurant et se transformant dans les airs qui nous entourent « , a déclaré Boor, le Dr Margery E. Hoffman, professeur agrégé en génie civil.
Dans un « Tiny House Lab » – un espace de laboratoire résidentiel dédié pour la recherche sur la qualité de l'air intérieur – Jung et Boor utilisent les derniers instruments de qualité de l'air développés par l'industrie pour suivre comment les produits ménagers émettent des produits chimiques qui s'évaporent facilement, appelés produits chimiques volatils et générer le les plus petites nanoparticules aéroportées.
Appelé le laboratoire de conception de l'énergie Purdue Zero pour les ingénieurs (ZEdge) Lab, la petite maison a toutes les caractéristiques d'une maison typique, mais est équipée de capteurs pour surveiller étroitement l'impact des activités quotidiennes sur la qualité de l'air d'une maison. Jung a dirigé la conception du laboratoire, qui a été construite en 2020 comme la première du genre.
Avec ce niveau de détail et de précision sans précédent, Jung et Boor ont fait des découvertes suggérant que de nombreux produits ménagers de tous les jours utilisés à l'intérieur peuvent ne pas être aussi sûrs que celle précédemment.
Même s'il n'a pas encore été déterminé à quel point la respiration dans les produits chimiques volatils de ces produits a un impact sur votre santé, les deux ont constaté à plusieurs reprises que lorsque les parfums sont libérés à l'intérieur, ils réagissent rapidement avec l'ozone pour former des nanoparticules. Ces nanoparticules nouvellement formées sont particulièrement préoccupantes car elles peuvent atteindre des concentrations très élevées, posant des risques potentiellement pour la santé respiratoire.
Jung et Boor croient que ces résultats mettent en évidence la nécessité de recherches supplémentaires sur la formation de nanoparticules intérieures déclenchée par des produits chimiques fortement parfumés.
« Nos recherches montrent que les produits parfumés ne sont pas seulement des sources passives de parfums agréables – ils modifient activement la chimie de l'air intérieur, conduisant à la formation de nanoparticules à des concentrations qui pourraient avoir des implications pour la santé importantes », a déclaré Jung. « Ces processus doivent être pris en compte dans la conception et le fonctionnement des bâtiments et de leurs systèmes CVC pour réduire nos expositions. »
Les parfums agréables des produits chimiques créent une pollution de l'air à l'intérieur de votre maison
Dans un article récemment publié, la paire a constaté que la cire parfumée fondait, généralement annoncée comme non toxique parce qu'elles sont sans flamme, polluent en fait l'air intérieur au moins autant que les bougies.
La cire fondue et d'autres produits parfumées libèrent des terpènes, les composés chimiques responsables de leurs parfums. Étant donné que la fusion de la cire contienne une concentration plus élevée d'huiles de parfum que de nombreuses bougies, elles émettent plus de terpènes dans l'air intérieur.
Ce sont les terpènes de ces produits qui réagissent rapidement avec l'ozone, déclenchant une formation de nanoparticules significative. En fait, la pollution des nanoparticules de la cire fait fondre ce que les bougies, malgré l'absence de combustion. Ces résultats mettent en évidence la nécessité d'étudier les sources de particules à l'échelle nanométrique, telles que les produits chimiques parfumées. Jung et Boor ont trouvé dans une autre étude que les diffuseurs d'huile essentiel, les désinfectants, les rafraîchisseurs d'air et d'autres sprays parfumées génèrent également un nombre important de particules à l'échelle nanométrique.
Mais ce ne sont pas seulement des produits parfumées qui contribuent à la pollution des nanoparticules intérieurs: une étude menée par Boor a révélé que la cuisson sur un poêle à gaz émet également des nanoparticules en grande quantité.
Seulement 1 kilogramme de carburant de cuisson émet 10 particules de quadrillions de moins de 3 nanomètres, ce qui correspond ou dépasse ce qui est émis dans les voitures avec des moteurs à combustion interne. À ce rythme, vous pourriez inhaler 10 à 100 fois plus de ces particules nanométriques de moins de 3 ans de la cuisson sur un poêle à gaz à l'intérieur que vous ne le feriez de l'échappement de la voiture tout en se tenant dans une rue animée.
Pourtant, les produits chimiques parfumés correspondent ou dépassent les poêles à gaz et les moteurs de voiture dans la génération de nanoparticules de moins de 3 nanomètres, appelés aérosol de nanocluster. Entre 100 milliards et 10 billions de ces particules pourraient déposer dans votre système respiratoire dans les 20 minutes seulement suivant l'exposition à des produits parfumés.
Les travaux futurs dans le seul laboratoire du genre
Pour continuer à en savoir plus sur les émissions chimiques et la formation de nanoparticules à l'intérieur, Jung et Boor travaillent avec des partenaires de l'industrie pour tester de nouveaux instruments de mesure de la qualité de l'air dans le Tiny House Lab de Purdue avant d'être mis sur le marché. Les entreprises ont été attirées par ce laboratoire, car c'est un cadre plus réaliste que les environnements de chambre généralement utilisés pour la recherche sur la qualité de l'air en salle et le développement de nouveaux produits.
« Lorsque les entreprises voient des recherches de haut niveau sortir de Purdue, elles veulent en faire partie », a déclaré Jung. « Et s'ils ont un produit innovant, ils veulent que les experts le poussent à ses limites. »
L'un de ces instruments est un Sizer de particules de mobilité (PSMPS) de taille grandeur de grande taille développé par Grimm Aerosol Technik, une société de groupe Durag. Avec cet instrument de pointe, Jung et Boor peuvent mesurer les nanoparticules aussi petites qu'un seul nanomètre dès qu'ils commencent à se former.
Avoir un moyen de collecter des données à haute résolution sur le taux de formation et de croissance de nouvelles particules à l'intérieur a permis à la paire de publier des études révolutionnaires comparant les émissions de particules à l'échelle nanométrique entre les environnements atmosphériques intérieurs et extérieurs. Étant donné que la qualité de l'air intérieur est largement non réglementée et moins étudiée que l'air extérieur, ces comparaisons sont importantes pour comprendre les expositions aux polluants et améliorer les environnements intérieurs.
Jung et Boor utilisent également le Tiny House Lab pour étudier comment une gamme d'autres activités ménagères de tous les jours pourrait avoir un impact sur la qualité de l'air d'une maison, comme les routines de soins capillaires. Jung et ses élèves ont constaté que plusieurs produits chimiques, en particulier le méthyl siloxanes volatils cycliques – qui sont omniprésents dans les produits de soins capillaires – s'attardent dans l'air en quantités surprenantes pendant et après utilisation. Dans une seule séance de soins capillaires à la maison, une personne peut inhaler une masse cumulée de 1 à 17 milligrammes de ces produits chimiques.
Les toxicologues devront s'appuyer sur ces études pour découvrir exactement à quel point il pourrait être nocif d'inhaler des mélanges complexes de produits chimiques volatils et de particules à l'échelle nanométrique à l'intérieur. Alors que leurs recherches se poursuivent, Jung et Boor espèrent également que leurs résultats amélioreront la façon dont la qualité de l'air intérieur est surveillée, contrôlée et réglementée.
« La qualité de l'air intérieur est souvent négligé dans la conception et la gestion des bâtiments dans lesquels nous vivons et travaillons, mais il a un impact direct sur notre santé chaque jour », a déclaré Boor. « Avec les données du Tiny House Lab, nous visons à combler cet écart – transformant la recherche fondamentale en solutions du monde réel pour des environnements intérieurs plus sains pour tout le monde. »
La recherche sur la qualité de l'air de Jung et Boor est largement financée par la National Science Foundation, la US Environmental Protection Agency et le programme Alfred P. Sloan Foundation Chemistry of Indoor Environments.
