Mokslo ir technologijų pasaulis

Rugsėjo mėnesį moksleiviai grįžta į mokyklas, tačiau šis grįžimas bus ne toks, kaip kiekvienais metais. SARS-COV-2 viruso plitimas įveda nemažai apribojimų, siekiant minimizuoti viruso sklidimo tarp moksleivių riziką. Apie virusų plitimą, oro užterštumą mokyklose ir priemones šioms rizikoms valdyti kalbame su KTU Aplinkosaugos technologijos katedros profesoriumi Dainiumi Martuzevičiumi.

– Kokie nauji iššūkiai laukia mokyklų COVID-19 pandemijos atveju, siekiant riboti viruso plitimą?

– Iššūkiai yra ir nauji, ir besikartojantys kasmet. Kiekvienais metais pabrėžiame oro kokybės gerinimo mokyklose klausimą, tačiau sistemiškai jis nėra sprendžiamas.

Dažnai po vasaros mokyklos moksleivius pasitinka suremontuotomis patalpomis, pakeista grindų danga, naujais langais ir kitais akiai patraukliais atnaujinimais. Problema, kad šviežiai įdiegtos statybinės medžiagos dar intensyviai garina tirpiklius ir kitas lakias sudedamąsias dalis, šios medžiagos reaguoja su kitais oro komponentais (kad ir ozonu), sudarydamos naujas potencialiai pavojingas medžiagas, o moksleiviai jas įvėpia.

Nauji ir sandarūs langai mažina šalčio skverbimąsi, bet sumažina oro apykaitą, todėl šių cheminių medžiagų veikimas dar stipresnis. Iškvėptas CO₂ taip pat kaupiasi ore. Tyrimais įrodyta, kad jis mažina moksleivių dėmesingumą ir žinių įsisavinimą. Šias problemas galėtų spręsti efektyvios ventiliacijos sistemos ir remonto darbų planavimas vasaros pradžiai bei mažos teršalų emisijos statybinių produktų naudojimas, tačiau nei vienas iš šių komponentų sistemingai nenaudojamas mokyklose.

Viruso plitimas yra dar kitokio pobūdžio veiksnys, kurio suvaldymas yra labai sudėtingas. Matome, kad atėjus gripo sezonui, klasėse pernaša vyksta labai efektyviai. Tai tikėtina ir SARS-COV-2 viruso atveju.

– Koks kelias viruso pernešimui yra labiausiai tikėtinas?

– Pagrindiniai viruso pernešimo būdai yra trys – oro lašelinis būdas, kai sergantysis iščiaudi ar iškosėja virusą seilių lašelyje ir šis lašelis tiesiogiai įkvepiamas aplink esančių iki 2 m atstumu. Antrasis – nuo paviršių, kai šie viruso turintys lašeliai patenka ant paviršių, kurie yra vėliau liečiami rankomis ir tomis pačiomis rankomis yra liečiami kvėpavimo organai.

Trečiasis – aerozolinis būdas, kuris tik dabar Pasaulio sveikatos organizacijos (PSO) pripažintas kaip veiksmingas pernašos būdas patalpose, kur garuojant didiesiems seilių lašeliams, jie sumažėja iki kelių mikrometrų ir tokiu būdu gali sklisti didesnius atstumus ir net tarp patalpų. Į šį plitimo būdą laišku PSO atkreipė 236 pasaulio mokslininkai, besidarbuojantys oro užterštumo patalpose srityje, tame tarpe ir aš.

Klasėse tikėtini visi būdai, kadangi tai yra pakankamai kompaktiškos erdvės su sąlyginai dideliu žmonių tankiu, kurie būna vienoje vietoje ilgą laiką. Šios erdvės dažniausiai nėra pakankamai ventiliuojamos, o tai yra viena iš pagrindinių sąlygų viruso plitimui aerozoliniu būdu.

– Kiek reikia ventiliuoti klases, kas sumažinti viruso pernešimo galimybę?

Klasių ventiliavimas yra gerai reglamentuotas tiek teisės aktais (Higienos norma), tiek įvairių asociacijų parengtais techniniais reglamentais. Šie reikalavimai mokykloms žinomi. Problemos yra dvi – apie 95% Lietuvos mokyklų įrengtos pasikliaujant natūralia ventiliacija. Tai yra paties mažiausio efektyvumo inžinerinis sprendimas, dažnai negalintis užtikrinti reikalingo oro apykaitos intensyvumo.

Antra problema, kad esami reikalavimai ventiliacijai yra pagrįsti CO₂ pašalinimo tikslu. Kaip minėta, CO₂ yra iškvepiama medžiaga, kurios didelė koncentracija gali mažinti moksleivių gebėjimą mokytis, bet tokiomis koncentracijomis ji nėra toksiška. Virusas šiuo atveju elgiasi visai kitaip, nei CO₂ ar kiti teršalai. Sisteminių mokslinių duomenų ir techninių rekomendacijų apie viruso sklidimo valdymą ventiliavimo pagalba dar trūksta. Galime iliustruoti pavyzdžiu.

Gyvenamosiose patalpose ventiliacijos intensyvumas (patalpos tūrio oro kiekio pasikeitimas per valandą) turėtų svyruoti ribose tarp 0.5 ir 1 kartų. Mokyklose šis kiekis turėtų būti ne mažesnis, nei 3,5 karto. Tuo tarpu ligoninėse rekomenduojamas 12 kartų oro apykaitos intensyvumas. Ar turime iš mokyklų daryti ligonines? Į šį klausimą atsakymo kol kas nėra.

Priverstinė ventiliacija su šilumos atgavimu (rekuperacija) yra standartinė praktika visose šiaurės šalyse. Didelių centralizuotų ventiliavimo įrenginių pagalba apvalytas ir sušildytas oras efektyviai pučiamas į patalpas, užtikrinant maksimalų komfortą moksleiviams. Lietuvoje atnaujinant mokyklas ir statant naujas tai turi būti būtina praktika.

Kitas efektyvus ventiliavimo būdas – decentralizuotų ventiliavimo įrenginių diegimas atskirose klasėse. Nors šis būdas technologiškai lengviau įgyvendinamas esamuose pastatuose, jis yra brangesnis, be to turi trūkumą: tarkime, jei vidutinės klasės tūris yra apie 200 m3, tai reikalingas tokio įrenginio pajėgumas turėtų siekti bent 1000 m³/h, o tai yra dideli įrenginiai, reikalaujantys pakankamai brangios eksploatacijos ir triukšmingi.

– Tad kokios viruso stabdymo priemonės yra efektyviausios?

– Mokyklos turi vadovautis visomis rekomendacijomis apie atstumų tarp moksleivių laikymąsi, klasių valymą ir ventiliavimą tarp pamokų, maitinimą ir pan. Tai jau turėtų duoti gerą rezultatą ne tik SARS-COV-2 viruso atveju, bet ir kitų sezoninių virusų plitimo atveju. Nesant priverstinės ventiliacijos galimybei, ventiliacija plačiai atveriant langus pertraukų metu yra geriausias sprendimas iš blogiausių. Šiuo atveju prileidžiama teršalų iš išorės (ypač mokyklose prie gatvių tai reikia daryti atsakingai), bet viruso pašalinimas yra svarbiau.

Ar rūpestingi tėveliai turi investuoti (nes mokyklos tokių lėšų neatras) į priverstinio vėdinimo įrangą ir oro valymo įrangą kiekvienoje klasėje? Tai niekuomet nepakenks vien jau efektyvaus cheminių medžiagų pašalinimo požiūriu, ir moksleivių mokymosi aplinkos pagerinimo požiūriu. Tačiau viruso šalinimui šios sistemos gali neduoti norimo rezultato.

Pasigirsta siūlymų naudoti ozonatorius mokyklų oro valymui. Šią priemonę reikia naudoti itin atsargiai. Nors ozonas yra žinomas kaip virusus deaktyvuojantis reagentas, tačiau jis yra pavojingas sveikatai, ypač moksleivių.

Esant mažai koncentracijai, kuri atitiks sveikatai nekenkiančią normą, jo efektyvumas bus per mažas, kad efektyviai deaktyvuotų virusus. Esant didelei koncentracijai specialiame reaktoriuje yra tikimybė, kad esant gedimui ar blogai eksploatacijai, ozonas pateks į klasę, o tai yra neleistina.

Viena iš priemonių, kuri galėtų būti dalinai veiksminga, tai kelių kilnojamų oro valymo įrenginių, išdėstymas klasės kampuose, ir jų naudojimas kartu su ventiliavimu per langus pertraukų metu. Tokiu atveju per langus patektų sąlyginai švaresnis oras, o šie įrenginiai užtikrintų oro cirkuliaciją ir papildomą oro valymą nuo dalelių, tame tarpe ir virusų.