Александр "Russos" Попов (russos) wrote,
Александр "Russos" Попов
russos

Чем мы дышим в транспорте Москвы: Один день в метро и МЦК

Витя провел интересные исследования в метро и МЦК. Вывод простой — кондиционер сам по себе зло и крайне необходим приток забортного воздуха. Вещь очевидная для тех, кто хоть немного задумывался о вентиляции помещений.

Оригинал взят у victorborisov в Чем мы дышим в транспорте Москвы: Один день в метро и МЦК

Я взял автономный измеритель качества воздуха и провёл в общественном транспорте 7 часов, проехав за это время более 100 станций метро и МЦК (а также несколько остановок на троллейбусе). Данное исследование показало, что в общественном транспорте города есть серьёзные проблемы с вентиляцей, которые негативно влияют на здоровье пассажиров. В частности, отсутствие приточной вентиляции и большое количество пыли является причиной астматических и аллергических заболеваний.

Предлагаю ознакомиться с результатами измерений на графиках под катом. Поехали!


Зачем нужна вентиляция

Человек при дыхании поглощает кислород, а выдыхает углекислый газ, который даже в малых концентрациях вреден для здоровья. В обитаемых невентилируемых помещениях углекислый газ накапливается. Если на открытом воздухе концентрация углекислого газа в воздухе в среднем составляет 400 ppm (parts per million), то внутри замкнутого помещения один человек способен «надышать» углекислого газа выше критической отметки в 1000 ppm менее, чем за 30 минут.

Что в этом плохого? При повышенной концентрации углекислого газа во вдыхаемом воздухе начинается упадок сил, сонливость, депрессия. В несколько раз снижается производительность головного мозга, способность обучаться и принимать решения. Многократно увеличивается вероятность заболеть, если в этом же помещении находится больной человек. Именно поэтому свежий воздух обязателен как в офисных зданиях, так и учебных заведениях. Не говоря уж о квартирах, где каждый человек проходит почти половину своей жизни. Именно поэтому очень важно то, каким воздухом мы дышим. Более развёрнуто тема свежего воздуха раскрыта в статье: «Углекислый газ — невидимая опасность».

Помимо концентрации углекислого газа есть ещё один маркер-индикатор качества воздуха — мелкие твёрдые микрочастицы PM2.5 (particle matter) диаметром менее 2,5 мкм. Опасность этих частиц для человека заключается в том, что в отличие от более крупных частиц, PM2.5 легко проникают сквозь биологические барьеры, накапливаются в организме и очень медленно выводятся. Итог предсказуем — заболевания сердечно-сосудистой и дыхательной системы, рак легких. Наибольшее количество вредных частиц PM2.5 находится в городах и основным источником появления частиц PM2.5 является транспорт. Но также частицы PM2.5 образуются во время промышленных процессов со сжиганием твёрдых видов топлива, при строительстве, добыче полезных ископаемых, производстве цемента и во время плавильных процессов. Также в городах источником PM2.5 является эрозия дорожного покрытия, стирание тормозных колодок и шин. Чтобы защититься от частиц PM2.5 нужно мониторить качество уличного воздуха, которым мы дышим. Более подробно про частицы PM2.5 и почему опасны можно прочитать в статье: «Частицы РМ2.5: что это, откуда и почему об этом все говорят».

Измерения

Итак, мы определились, что качество воздуха можно оценить по двум параметрам: концентрации углекислого газа (СО2) и количеству микрочастиц пыли (PM2.5). Цель сегодняшнего исследования — городской общественный транспорт. Для измерений я воспользовался профессиональным логгером AirVisual Node, который оснащён аккумулятором, памятью и способен измерять температуру, влажность, концентрацию углекислого газа и количество микрочастиц пыли. Измерения проводились в непрерывном режиме, каждые 10 секунд. Также я продублировал замеры температуры и влажности, а также измерил освещённость с помощью автономной радиометки Wireless Tag ALS PRO. Во время поездки я вручную записывал время остановок на станциях т.к. геолокация не работаёт под землёй. Сенсоры были закреплены снаружи на рюкзаке, примерно на высоте 1,5 метра от земли. Во время всего маршрута я не прикасался к сенсорам, чтобы не внести ошибки в измерения.

Измерения я провёл в рабочий день, понедельник, 2 октября 2017 года, в интервале с 11 до 18 часов дня. То есть вне часа пик при средней загруженности метро. Всего я проехал более 100 станций и побывал на 8 линиях метро (Сокольническая, Серпуховско-Тимирязевская, Каховская, Замоскворецкая, Кольцевая, Таганско-Краснопресненская, Арбатско-Покровская, Калининско-Солнцевская) и на Московском центральном кольце (МЦК). Такой маршрут получился потому, что в первую очередь меня интересовали замеры внутри вагонов подвижного состава, а не на станциях и перегонах. Всего в московском метрополитене эксплуатируется 4 основных типа вагонов: 81-717/714 («номерные»), «Яуза», «Русич», «Ока». На МЦК эксплуатируются поезда «Ласточка».

Всего за 7 часов в общественном транспорте я многократно превысил предельно допустимую концентрацию углекислого газа и пыли. Под вечер у меня болела голова, слезились глаза и першило в горле. Наибольшую «дозу» я получил на кольцевой и арбатско-покровской линиях, а также в троллейбусе.

Для наглядности я сделал визуализацию своего маршрута. На представленных ниже графиках отлично видно проблемный подвижной состав. Сразу отмечу, что для проведения полноценного исследования требуется большее количество добровольцев и логгеров т.к. очень многое зависит от количества пассажиров.

Я рекомендую избегать поездок по Кольцевой и Арбатско-Покровской линии в метро, в поездах МЦК и на наземном пассажирском транспорте. Под вопросом находится подвижной состав на Серпуховско-Тимирязевской линии, но нужно провести дополнительные замеры.

Также давайте определимся с официально установленными нормативами. «Санитарные правила эксплуатации метрополитенов. СП 2.5.1337-03» говорят о следующих цифрах:

3. САНИТАРНО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ПАССАЖИРСКИМ ПОМЕЩЕНИЯМ МЕТРОПОЛИТЕНОВ
3.1. Требования к пассажирским помещениям
станций метрополитенов

3.1.2. Содержание загрязняющих веществ в воздухе не должно превышать максимальных разовых предельно допустимых концентраций для атмосферного воздуха населенных мест, концентрация смешанной пыли - 0,5 мг/м3, содержание двуокиси углерода в летнее время - 0,1%, а в остальные сезоны года - 0,12% по объему.


Как можно видеть, ПДК по количеству пыли вообще запредельные (0,5 мг/м3 = 500 мкг/м3), по международному индексу AQI (Air quality index) при такой концентрации пыли вообще находиться нельзя. Но здесь никаких претензий к метрополитену нет, норматив установлен, он соблюдается.

С концентрацией углекислого газа установленный норматив 1000 ppm летом и 1200 ppm в остальные сезоны года. Различия в цифрах обусловлены тем, что таким образом пытаются экономить энергоресурсы требуемые для подогрева приточного уличного воздуха (хотя зачем его экономить, если в метро и без этого огромные тепловыделения). Опять же отмечу, к вентиляции станций, перегонов и наклонных ходов в метро нет никаких вопросов — вентиляция превосходная. А вот с подвижным составом всё гораздо хуже. Также отмечу, что международные стандарты в настоящий момент рекомендуют не дышать воздухом с концентрацией углекислого газа более 700 ppm.

Графики

По клику можно открыть графики отдельно т.к. автоматическое форматирование кажется уменьшает их из-за большой длины.

Начнём с концентрации углекислого газа. Я отметил линиями уличный фон (400 ppm), хороший уровень (700 ppm) и плохой (> 1000 ppm). Комментарии по линиям напишу далее, рядом с фотографиями. Ещё раз отмечу, что на Кольцевой, Арбатско-Покровской линиях метро и на МЦК есть превышение нормативов.



И график количества пыли с отметками в соответствии с индексом AQI. Хорошо видно, что на большинстве линий (в основном это касается тех линий, где эксплуатируются «номерные» вагоны без кондиционеров и фильтров) есть существенное превышение по количеству пыли (более 55 мкг/м3). Самый чистый воздух в вагонах МЦК, но там и с приточной вентиляцией не всё хорошо.



Отдельно можно загрузить графики температуры и влажности. Стоит отметить, что измерения температуры инерционны т.к. датчик находится внутри корпуса, который медленно нагревается и медленно остывает. А здесь есть данные по температуре, влажности и освещённости на всём маршруте (эта метка компактнее и температура обновлялась быстрее).

Маршрут

На Сокольнической линии метро эксплуатируются вагоны без кондиционеров со сквозными вентиляционными отверстиями в крыше. Никаких претензий к вентиляции в вагонах нет, лишь в самом центре города, на самых старых станциях концентрация углекислого газа поднялась вплотную к 1000 ppm. Это связано во-первых с большим количеством пассажиров, а во-вторых с тем, что вентиляционная система этих станций строилась очень давно, к тому же воздух забирается непосредственно с улицы, а в это время в центре города пробки. Эти вагоны не оборудованы кондиционерами, а ещё многие жалуются на то, что в них очень шумно.


Пересаживаемся на МЦК. Вагон практически пустой, нет пыли, концентрация углекислого газа в норме. Есть предположение, что в «Ласточках» есть и работает полноценная приточная вентиляция, но она оборудована фильтрами, которые требуют периодической очистки. В данном составе приток с улицы есть т.к. СО2 в норме, и он однозначно фильтруется т.к. нет превышения по пыли PM2.5.


Пересаживаемся на серую ветку. Здесь эксплуатируются поезда «Ока» оснащённые кондиционерами. Несмотря на то, что концентрация СО2 укладывается в нормы, в салоне присутствует запах затхлости и плесени, то есть система вентиляции уже пропитана вирусам и бактериями. Возможно, когда включают кондиционеры, то отключается приточная вентиляция. Обязательно надо провести ещё один замер на этой линии в час пик.


Пересаживаюсь на Каховскую линию. Сюда я поехал для того, чтобы сделать замеры в «Яузе». Вагоны старые, с очень низкой освещённостью. Кондиционера нет, но в потолке расположены сквозные вентиляционные отверстия и вагоны неплохо продуваются. Впрочем, линия слишком короткая, чтобы пассажиры успели много надышать.


Перешёл на Замоскворецкую линию. Здесь такие же «номерные», как и на Сокольнической ветке. И очень свежий воздух. Но, к сожалению, очень пыльный.


Следующая линия на маршруте — Люблинско-Дмитровская. Снова «Яуза» без кондиционера. Я сел на конечной станции в пустой вагон, постепенно количество пассажиров увеличивалось, это хорошо видно по графику. Но в целом вентиляция в таких вагонах отличная. Но сама линия достаточно пыльная.


А теперь самое сложное испытание для пассажиров — Кольцевая линия. Здесь эксплуатируются вагоны «Русич», у которых официально подтверждено, что приточная вентиляция неэффективна. Смотрим график и не удивляемся. Концентрация углекислого газа зашкаливает (и это ещё не час пик), а количество пыли умеренное (подтверждение того, что извне в вагон не поступает свежий воздух). В вагоне стоит стойкий запах пота, плесени и «вирусов». Пассажиры зевают и чихают.


Пересаживаюсь на Таганско-Краснопресненскую линию. Здесь меня интересуют новейшие поезда «Ока» и «Москва». Начнём с «Москвы» хоть её и пришлось подождать. Судя по графикам в вагонах есть работающая приточная вентиляция. В вагоне нет пыли и поддерживается нормальный уровень концентрации углекислого газа.


Вышел на Баррикадной, чтобы пересесть на «Оку». Обратите внимание на то, сколько частиц PM2.5 в воздухе на самой станции. А вот в «Оке» почти полный порядок, мало пыли и почти в норме концентрация углекислого газа. Правда всё равно присутствует ощущение застоявшегося воздуха. То есть фильтры в системе кондиционирования грязные и на них живут и размножаются бактерии.


После этого я сделал перерыв и зашёл в кафе с нормально работающей вентиляцией. Обратите внимание, что в кафе пыли меньше, чем на улице. А по графику концентрации углекислого газа наглядно видно в какое время в кафе зашли новые посетители. Вообще по концентрации СО2 можно даже посчитать сколько человек зашло и вышло из вагона.

Снова сел в «Ласточку» на МЦК. Душный воздух, пропахший плесенью. Сенсор не обманывает — концентрация СО2 превышает ПДК. Пыли тоже нет, значит уличный воздух либо хорошо фильтруется, либо просто не поступает. Обратите внимание на резкие пики на графике во время остановок — хорошо видно, как вагон проветривается за счёт открытых дверей.


И снова попадаем в подземный ад. На этот раз на Арбатско-Покровскую линию. Здесь нас поджидают «Русичи», у которых, как мы помним, приточная вентиляция не работает.


Сначала я сел в вагон, в котором было открыто одно окно. Я проехал одну станцию и для чистоты эксперимента перешёл в соседний вагон. Но и в соседнем вагоне обнаружилось открытое окно (примерно в 10 метрах от меня).


В этот момент кто-то закрыл это единственное окно. И тут мы видим по графику, что концентрация СО2 ушла далеко за 1500 ppm. Запершило в горле и зачесались глаза. Это просто невыносимо регулярно ездить в таких вагонах.


Пересаживаемся на Солнцевский радиус Калининско-Солнцевской линии. Почему-то на станции Парк Победы очень много пыли (осталась со строительства?). Вагоны здесь новые и практически пустые — пыли нет, концентрация углекислого газа в норме.


Чтобы добраться до дома сажусь на троллейбус. И тут меня поджидает ещё одно открытие. Дышать в нём нечем, т.к. окна закрыты (на улице же холодно). Двери открываются очень кратковременно и салон через них вентилируется очень плохо. Отсутствие пыли по сравнению с улицей говорит о том, что вентиляции в троллейбусах нет в принципе. Предполагаю, что аналогичная история и с автобусами, оснащёнными кондиционерами, т.к. летом хорошо видно как стёкла в них покрыты конденсатом (существует почти прямая связь между уровнем влажности и концентрацией СО2). Попробую найти время и прокатиться ещё на новых автобусах и трамваях с измерителем.


Перед самым домом заскочил ещё в одно кафе, в котором в принципе отсутствует приточная вентиляция (кажется, это даже нарушение противопожарных норм).


И еще раз хочу напомнить, что кондиционер не подаёт свежий воздух! Обычно кондиционер работает в режиме рециркуляции и охлаждает внутренний воздух. Но для человека очень важно дышать чистым воздухом с низкой концентрацией углекислого газа. Поэтому, если система кондиционирования не совмещена с приточной вентиляцией, то при включенном кондиционере ВСЕГДА нужно держать открытым окно. Также на фильтрах кондиционера, который долго работает в режиме рециркуляции в помещении с людьми поселяются и разможаются опасные вирусы и бактерии, которые потом попадают обратно в воздух.


Выводы

Во-первых, не стоит ездить на поездах «Русич» (Кольцевая и Арбатско-Покровская линия). Категорически не стоит ездить на «Русичах» если вы аллергик или астматик. Во-вторых, это же относится к наземному транспорту и некоторым «Ласточкам» на МЦК. Чтобы как-то исправить ситуацию, в «Русичах» и на наземном транспорте нужно открывать форточки и люки. Плохо, что обычно они закрыты на трёхгранный ключ, который не у всех есть с собой.

Обслуживающим организациям нужно уделять повышенное внимание к работоспособности приточной вентиляции и очистке фильтров на поездах «Ока» и «Ласточка». Забитая или неработающая вентиляция — нарушение нормативов СП 2.5.1337-03. Возможно вентиляцию не включают для экономии энергоресурсов, возможно обслуживающий персонал просто не знает как ей пользоваться.

Но факт остаётся фактом, в вагонах без кондиционеров, со сквозными вентиляционными отверстиями в крыше, проблем с вентиляцией нет. Также как и нет проблем с вентиляцией на самих станциях метро. Проблема с вентиляцией есть в подвижном составе. Страшно представить какая концентрация углекислого газа будет в вагонах без приточной вентиляции в час пик.





---

Добавляйте мой блог в друзья, чтобы не пропустить новые статьи!


Tags: метро, теория
Subscribe
promo russos january 28, 2013 00:50 16
Buy for 200 tokens
Не стесняемся и размещаем здесь рекламу :) Цена сейчас 200 жетонов.
  • Post a new comment

    Error

    default userpic

    Your reply will be screened

    Your IP address will be recorded 

    When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
    You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.
  • 112 comments
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →
Previous
← Ctrl ← Alt
Next
Ctrl → Alt →