Люди производят "поле окисления", и оно изменяет химический состав воздуха вокруг нас

В окружающем нас воздухе присутствуют всевозможные загрязняющие вещества. На открытом воздухе они могут быть смыты дождем, а также окислением, которое происходит после взаимодействия ультрафиолетового света Солнца с озоном и водяным паром. А что же происходит в помещении?

Как показывает новое исследование, окисление происходит и в помещении: химическая очистка, которая происходит с помощью гидроксильных (OH) радикалов - короткоживущих реактивных видов, чья работа заключается в окислении других молекул - происходит благодаря сочетанию озона, просачивающегося снаружи, и полей окисления, которые мы создаем вокруг себя.

При некоторых сценариях уровень радикалов OH в помещении сравним с дневным уровнем на улице, обнаружили ученые. Другими словами, мы - ходячие, дышащие, химически реагирующие машины, что имеет последствия для качества воздуха в помещениях и здоровья человека.

"Открытие того, что мы, люди, не только являемся источником химически активных веществ, но и способны сами преобразовывать эти вещества, было для нас очень неожиданным", - говорит химик атмосферы Нора Заннони из Института атмосферных наук и климата в Италии.

Команда провела эксперименты с тремя отдельными группами по четыре человека в специальной камере с регулируемым климатом, где уровень озона соответствовал верхней границе того, что вы обычно можете найти в помещении. Велись записи значений OH как при наличии озона, так и без него, а также до и после того, как люди вошли в комнату.

Благодаря сочетанию моделирования вычислительной гидродинамики и фактических измерений воздуха (частично с использованием методов масс-спектрометрии) стало ясно, что радикалы OH присутствуют, в изобилии, и образуются вокруг людей.

Ученые обнаружили, что наши личные поля окисления образуются в результате реакции озона с маслами и жирами на нашей коже - особенно с ненасыщенными тритерпеновыми соединениями сквалена, составляющими около 10 процентов липидов, которые защищают кожу и делают ее эластичной.

"Сила и форма поля окисления определяется тем, сколько озона присутствует, куда он проникает и как устроена вентиляция внутреннего пространства", - говорит Заннони.

Считается, что около 90 процентов времени мы проводим в помещении, и эти результаты имеют важное значение для обеспечения того, чтобы это время мы проводили, дыша чистым и максимально полезным для здоровья воздухом, о чем мы все сейчас прекрасно осведомлены благодаря пандемии.

Хотя мы всегда знали, что в помещении происходят окислительные процессы, похоже, что в некоторых условиях реакции, вызванные человеком, являются доминирующими.

Важно понять эти процессы, как в отдельности, так и в связи с другими химическими веществами в помещении, которые могут возникать из строительных материалов, мебели и ароматизированных продуктов, поскольку в результате реакций могут образовываться раздражители дыхательных путей, а также удаляться загрязняющие вещества.

Ученым предстоит еще много работы: например, они хотят понять, как уровень влажности влияет на реакции, и как все большее количество людей в помещении может изменить картину.

Кроме того, существует вероятность того, что поля окисления, создаваемые человеком, могут даже влиять на наше восприятие запахов.

"Нам необходимо переосмыслить химию в закрытых помещениях, потому что создаваемое нами поле окисления преобразует многие химические вещества в непосредственной близости от нас", - говорит химик атмосферы Джонатан Уильямс из Института химии Макса Планка в Германии.