Досі вчені не до кінця розуміли, як змінюється хімічний склад повітря і що відбувається з викидами летких органічних речовин, коли різдвяне дерево зрубують і ставлять у приміщенні. Цю прогалину вирішили заповнити співробітники інженерної лабораторії Національного інституту стандартів і технологій США.
Традиція збиратися біля вбраного дерева існувала ще в дохристиянські часи, зокрема в кельтів та слов’ян, а згодом її «перевідкрили» у Німеччині на початку XVI століття. У результаті сучасні жителі багатьох країн у листопаді-грудні ставлять у себе в будинках штучну ялинку – невід’ємний символ Різдва та Нового року. У Росії, наприклад, цього звичаю дотримуються 77% громадян, у США — приблизно 94 мільйони людей.
Новорічне (або різдвяне) дерево може бути штучним – з плівки ПВХ, пластику або волосіні. В останні роки такі ялинки стають все популярнішими: за даними Американської асоціації ялинок, у 2021 році несправжні дерева віддали перевагу 84% жителів США, які дотримуються цієї традиції.
Проте живі ялинки ще знаходять своїх клієнтів, тому співробітники інженерної лабораторії Національного інституту стандартів і технологій у Гейтерсберзі – підрозділи Управління з технологій США, одного з агентств американського Міністерства торгівлі – вирішили прояснити, які леткі органічні сполуки (ЛОС) та в якому обсязі виділяє оздоблені новорічні дерева. Стаття з результатами опублікована в журналі Indoor Environments .
У природному середовищі, на свіжому повітрі, хвойні дерева виділяють монотерпени — природні вуглеводні. Ці органічні сполуки відіграють важливу роль у регулюванні якості повітря у лісах. Крім цього, монотерпени виділяються з будівельних матеріалів, освіжувачів повітря, свічок, засобів особистої гігієни і таке інше. Вони відомі своїми ароматами сосни, цитрусових чи іншими «природними» запахами. Монотерпени, що виділяються споживчими товарами та хвойними деревами, можуть вступати в реакцію з озоном (O 3 ), утворюючи побічні продукти: наприклад, альдегіди (формальдегід та ацетальдегід), органічні кислоти, перекис водню, вторинні органічні аерозолі та гідроксильні.
«Жителі будівель вдихають O 3 , а також побічні продукти, що переносяться по повітрю. Відомо, що деякі з них (формальдегід та органічні пероксиди) токсичні та можуть виступати сильними подразниками дихальних шляхів. Автори попередніх досліджень дійшли висновку, що високі концентрації таких побічних продуктів викликають несприятливі респіраторні ефекти, але їх вплив менший за типових рівнів утримання в приміщенні. Довгострокові наслідки для здоров’я залишаються невизначеними», – додали автори статті.
За їхніми словами, логічно припустити, що викиди терпенів від ялинок, особливо в присутності O3 , можуть погіршити якість повітря в приміщенні.
Хоча вчені раніше вимірювали викиди ЛОС від хвойних дерев на відкритому повітрі, мало що відомо про те, що відбувається коли таке дерево знаходиться в будинку. Американські інженери вирішили поставити експеримент: використовуючи мас-спектрометр з реакцією перенесення протона, вони оцінили рівні монотерпенів, що виділяються зрубаною дугласовою ялицею .
Дерево висотою 1,76 метра на 17 діб залишали у відрі з водою в камері і піддавали впливу O 3 ззовні приблизно по 12 годин на день – так фахівці прагнули зрозуміти, які вторинні продукти утворюватимуться при надходженні зовнішнього повітря. Його температура становила один градус Цельсія, а камері було плюс 22 градуси за відносної вологості 49,4 відсотка.
Щоб зімітувати домашню обстановку і дотриматися традиції, ялицю прикрасили трьома гірляндами і направили на неї чотири світлодіоди потужністю 1600 люмен. Сумарна потужність ламп становила 52 Ват, вони працювали приблизно по 12 годин щодня протягом усього експерименту.
Згідно з результатами, дерево виділяло не лише монотерпени, а й окислені ЛОС, — всього вдалося виявити 52 різні іони. Швидкість їх виділення досягала максимуму в перший день, що можна порівняти з розпорошенням освіжувача повітря, і значно в 12 разів знижувалася на третю добу.
Коли до камери надходив озон, він вступав у реакцію з монотерпенами, утворюючи побічні продукти, зокрема формальдегід. Концентрація монотерпенов після цього падала ще велике, а рівень формальдегіду зростав, що впливало хімічний склад повітря у приміщенні. Проте, його кількість залишалася відносно невеликою — приблизно одна частина на мільярд.
Дослідники попередили, що для людей, чутливих до ЛОС, свіжозрубані новорічні дерева можуть стати однією з причин сльозотечі, особливо в перші години після встановлення в кімнаті. У таких випадках краще відкривати вікно або залишити ялинку на балконі (або в іншому приміщенні, що провітрюється) на три дні.
«Для більшості людей це не повинно викликати серйозного занепокоєння. Тож у мене вдома, як і раніше, буде різдвяна ялинка», — підсумував Дастін Поппендік, провідний автор дослідження.
