1. Inhalt
  2. Navigation
  3. Weitere Inhalte
  4. Metanavigation
  5. Suche
  6. Choose from 30 Languages

Наука и техника

Причиняют ли лазерные принтеры ущерб здоровью?

08.10.2007

О том, что лазерные принтеры могут выбрасывать в воздух мелкодисперсную пыль в количествах, опасных для здоровья окружающих, эксперты заговорили уже несколько лет назад.

Некоторые полагают, что эта пыль может обладать канцерогенными свойствами. Наиболее тревожные данные на сей счёт были получены совсем недавно, летом нынешнего года, австралийскими учёными. Сотрудники Технического университета штата Квинсленд выбрали в Брисбене, столице штата, просторное офисное помещение со множеством рабочих мест, в котором не разрешалось курить, и взяли на анализ пробы воздуха. Оказалось, что концентрация мелкодисперсной пыли здесь временами вчетверо превышает показатели, характерные для обочины скоростной автотрассы с интенсивным дорожным движением. Кроме того, обнаружилось, что в разгар рабочего дня содержание мелкодисперсной пыли в воздухе в пять раз превышает ночные показатели. Руководившая этими исследования эколог Лидия Моравска (Lidia Morawska) призналась, что никак не ожидала столкнуться со столь значительным загрязнением воздуха в офисе. Эти тревожные результаты побудили австралийских учёных продолжить исследования и, в частности, провести сравнительный анализ уровней эмиссии мелкодисперсной пыли различными лазерными принтерами. По словам авторов работы, этот анализ показал, что из отобранных ими 62-х наиболее распространённых моделей принтеров известных производителей примерно 60 процентов практически вообще не производят пыли, зато остальные по уровню эмиссии и влиянию на здоровье человека порой вполне могут соперничать с горящей сигаретой. Такие результаты были восприняты в научном мире неоднозначно. Многие учёные подвергли сомнению данные, полученные австралийскими исследователями, а главное – сделанные ими выводы относительно воздействия этих эмиссий на здоровье, тем более что в домашнем хозяйстве есть приборы, выбрасывающие в атмосферу гораздо больше мелкодисперсной пыли, чем принтеры, – например, тостеры и кухонные вытяжки. А немецкий Федеральный институт по оценке рисков объявил о намерении до конца года провести собственные испытания наиболее распространённых моделей лазерных принтеров. Пока же свои данные, касающиеся эмиссии мелкодисперсной пыли, представило другое немецкое научное учреждение – Институт изучения древесины имени Вильгельма Клаудевитца в Брауншвейге. Здесь ещё в 2003-м году был оборудован специальный стенд для измерения и анализа эмиссий лазерных принтеров, и с тех пор одна модель сменяет другую каждые 2-3 дня. Принтеры помещаются в герметически закрытый прозрачный контейнер, работают определённое количество времени в стандартизованных условиях, затем воздух отсасывается и анализируется. По результатам этих испытаний моделям с наиболее низким уровнем эмиссии присваивается своего рода экологический знак качества. При этом оценивается содержание озона, органических соединений, пыли. Особое внимание исследователи уделяют самой мелкодисперсной пыли, скрупулёзно измеряют линейные размеры частиц и их количество в единице объёма воздуха. Один из руководителей проекта – доктор Эрик Уде (Erik Uhde) – поясняет:

В зависимости от режима работы принтера и от модели эти устройства могут выделять аэрозоли. Причём мелкодисперсные частицы в этих воздушных взвесях столь малы, что их и пылью-то назвать нельзя.

Именно эти аэрозоли, образующиеся в процессе закрепления тонера – красящего порошка – на бумаге, и являются главными подозреваемыми в том, что касается ущерба здоровью. Однако к утверждению австралийских исследователей о том, что многие модели принтеров по уровню эмиссии и негативному воздействию на здоровье человека сопоставимы с горящей сигаретой, учёные из Брауншвейга относятся весьма скептически. Уже хотя бы потому, что эмиссия принтеров пока недостаточно хорошо изучена, – говорит профессор Михаэль Вензинг (Michael Wensing):

Про сигаретный дым точно известно, что он состоит из 2-3-х тысяч различных соединений, многие из которых чрезвычайно ядовиты. Если же мы обратимся к веществам, эмитируемым лазерными принтерами, то окажется, что химическая природа этих мелкодисперсных частиц до сих пор вообще не выяснена.

Для начала профессор Вензинг и его коллеги определили линейные размеры этих частиц и получили весьма неожиданные результаты:

Дело в том, что нормальные частицы тонера имеют в диаметре от одного до десяти микрометров. Между тем, изучая эмиссии лазерных принтеров, мы там обнаружили частицы в 10, в 100 и даже в 1000 раз более мелкие. А вот частиц, размеры которых отвечали бы размерам стандартных частиц тонера, часто найти вообще не удаётся.

Попытки же определить химическую природу этих частиц или хотя бы оценить их воздействие на окружающую среду и вовсе остаются безуспешными. Ясно лишь, что всё это – продукты конденсации, то есть мельчайшие капли жидкости или кристаллики твёрдых веществ диаметром никак не более ста нанометров. Это-то и делает столь сложным их анализ, – говорит Эрик Уде:

Проблема с этими частицами – в том, что они ведут себя как газ. Уловить их обычными фильтрами не получается, и приходится искать иные методы для того, чтобы как-то их осадить на твёрдую поверхность. Это удаётся далеко не всегда. А даже если и удаётся, суммарное количество вещества оказывается столь ничтожным, что определение химических свойств всё равно практически невозможно.

А потому брауншвейгские учёные предостерегают от поспешных выводов. Без подробнейшего химического анализа этого аэрозоля говорить о его якобы негативном воздействии на здоровье нет ни малейших оснований. Такого же мнения придерживаются и медики Университетской клиники в Гисене: по поручению Федерального института по оценке рисков они обследовали немало служащих, которые жаловались на недомогание, вызванное, как считали сами пациенты, эмиссиями пыли от лазерных принтеров, но ни в одном из случаев такую причинно-следственную связь установить не удалось. Что же касается исследования австралийских учёных, то профессор Вензинг указывает на ещё одну его слабость: оно базируется на однократном и очень непродолжительном тесте каждой модели принтера. Между тем, испытания в Брауншвейге показали, что эмиссия мелкодисперсной пыли часто имеет место лишь в первый момент. Уже к четвёртой или пятой странице уровень эмиссии резко падает и остаётся крайне низким, сколько бы страниц принтер ни печатал – десять, двадцать или сто. Так что для тревоги особых оснований нет – во всяком случае, пока.

А теперь – другая тема. Каждый, кому лечили зубы под местной анестезией, знает, что такой укол не только снимает боль, но имеет и побочный эффект: язык, губы, щёки немеют, деревенеют, полностью теряют чувствительность. Дело в том, что все субстанции, используемые сегодня для местной анестезии, парализуют все нервные клетки без разбору: не только те, что воспринимают боль, но и те, что реализуют моторные функции, и те, что отвечают за тактильную чувствительность. И вот теперь американские исследователи, похоже, решили проблему. Специалисты Медицинской школы Гарвардского университета в Бостоне, штат Массачусетс, нашли вещества, способные прицельно отключать лишь те нервные клетки, которые участвуют в восприятии боли. Профессор нейробиологии Брюс Бин (Bruce Bean) говорит:

Одно из них – это капсаицин, та самая биологически активная субстанция, которая придаёт остроту кайенскому перцу, известному также как перец «чили». Несколько лет назад различные группы исследователей показали, что этот растительный белок активирует определённые рецепторы, имеющиеся на мембране только тех нейронов, которые передают болевые сигналы. Это, кстати, те же рецепторы, которые реагируют на жар. Именно поэтому вкус острого перца воспринимается нами как жжение.

Однако капсаицин сам по себе боль не отключает. Поэтому профессор Бин предложил использовать его в сочетании с другой субстанцией, известной специалистам под названием «QX-314». Это вещество – производное от лидокаина, препарата, весьма широко применяемого в местной анестезии. Однако, в отличие от лидокаина, оно не способно преодолевать клеточную мембрану нейрона, а потому само в качестве обезболивающего средства использовано быть не может. Иное дело – в сочетании с капсаицином. Профессор Бин поясняет:

Собственно, главное, что мы сделали, – обнаружили, что капсаицин открывает определённый ионный канал на мембране болевых нейронов. И этот канал, эта крохотная пора достаточно велика, чтобы через неё молекула «QX-314» могла проникнуть внутрь клетки.

Капсаицин выполняет роль ключа, подходящего, однако, отнюдь не к любому замку:

Поскольку рецепторы, реагирующие на капсаицин, имеются на мембране лишь тех нервных клеток, которые связаны с восприятием болевых ощущений, молекулы « QX -314» только в эти нейроны и могут проникать, а все прочие клетки остаются незатронутыми анестезией.

То есть и тактильная чувствительность, и моторные функции того участка тела, что подвергся местному обезболиванию, должны сохраняться. В том, что такая концепция реально функционирует, профессор Бин убедился в экспериментах на крысах:

Инъекция смеси обеих субстанций в главный нерв одной из конечностей крысы привела к тому, что животное перестало ощущать боль в этой конечности, но сохранило подвижность и полный контроль над ней. А вот эксперимент с использованием лидокаина – классического средства местной анестезии – привёл к полной утрате чувствительности в конечности, так что двигать ею крыса не могла, пока препарат продолжал действовать.

Правда, прежде чем новая методика будет внедрена в клиническую практику, предстоит решить ещё некоторые проблемы. Например, инъекция капсаицина вызывает в первый момент сильное жжение. На то, чтобы справиться с этим побочным эффектом, уйдёт несколько лет. К тому же бывают ситуации, когда врач вовсе не хочет, чтобы пациент во время операции сохранял подвижность. С другой стороны, немало и таких случаев, когда разрабатываемая профессором Бином методика могла бы оказаться как нельзя более кстати:

Первое, что мне приходит на ум в этой связи, – это роды. Сильные боли в такой ситуации ни к чему, а вот моторную функцию, активность мышц, помогающих роженице разрешиться от бремени, было бы желательно сохранить.

Ещё одной перспективной сферой применения этого нового средства местной анестезии с избирательным действием могла бы стать стоматология. Дантисты, как правило, предпочитают, чтобы пациенты не теряли контроль над челюстной мускулатурой.

И снова – перемена темы. Мир устроен очень сложно – по крайней мере, так считают участники прошедшей на минувшей неделе в Дрездене Европейской конференции по сложным системам. Один из ключевых вопросов конференции звучал так: в какой степени физические и математические методы способны помочь в решении экономических и социальных проблем? Как известно, такие методы уже сегодня дают неплохие результаты при анализе динамики биржевых курсов или, скажем, при прогнозировании результатов парламентских выборов. Теперь же американские физики обратились к проблемам градостроительства.

Я обожаю мегаполисы, и как только у меня появляется такая возможность, я тут же беру отпуск и отправляюсь в Токио или что-нибудь в этом роде, –

говорит Луис Беттенкорт (Luis Bettencourt), профессор теоретической физики в университете штата Аризона и сотрудник Лос-Аламосской национальной научной лаборатории в штате Нью-Мексико. Неудержимую тягу к крупнейшим мегаполисам мира можно считать своего рода профессиональным заболеванием учёного, поскольку у себя дома он вместе с группой коллег исследует сходства и различия между малыми и большими городами:

Основное, что мы сделали, – это проанализировали гигантское количество информации о городах. Информации самой разной: не только более или менее стандартной вроде численности населения, его социального, возрастного и образовательного состава, уровня доходов, потребления электроэнергии или уровня преступности, но и такой экзотической как, скажем, количество патентов, зарегистрированных жителями города. А затем мы сравнили между собой города разной величины и попытались нащупать некие закономерности, выявить зависимость всех вышеперечисленных параметров города от его размеров.

Учёных интересовали, прежде всего, среднестатистические показатели – доход на душу населения, количество патентов или количество правонарушений на 1000 жителей, и так далее. Вопрос стоял так: подчиняются ли эти параметры в крупных городах иным закономерностям, нежели в мелких. Анализы и расчёты на компьютерных моделях позволили исследователям вывести некую формулу роста городов – своего рода «закон 15-ти процентов»:

Если вы сравните город с населением в миллион человек с городом с населением в два миллиона человек, то обнаружите, что жители более крупного города зарабатывают в среднем на 15 процентов больше и тратят тоже в среднем на 15 процентов больше. В более крупном городе на душу населения приходится на 15 процентов больше патентов и на 15 процентов больше преступлений.

Профессор Беттенкорт уверен, что знает причины этого эффекта, выраженного «формулой 15-ти процентов». Ведь в более крупных городах жизнь идёт быстрее, хаотичнее, энергичнее. А это означает вот что:

Время можно измерять количеством социальных контактов в сутки. В крупных городах таких контактов происходит гораздо больше, потому что там больше людей так или иначе соприкасаются друг с другом, причём людей самых разных профессий и самого разного общественного положения. В результате время как бы сжимается, жизнь ускоряется. Поэтому и инновации в большинстве своём рождаются в крупных городах.

Спрашивается, существует ли некая граница, тот предел, за которым позитивное развитие уступает место противоположным тенденциям? Если верить газетным сообщениям и телевизионным репортажам, проблемы таких городов-гигантов как Сан-Паулу или Мехико, порождённые их стремительным ростом, грозят их же и задушить: вечные автомобильные пробки, растущие горы мусора, разгул преступности… Предела росту городов нет, – считает профессор Беттенкорт:

Хотя люди уверены, что города не могут расти бесконечно, в наших моделях такое представление не находит подтверждения. Даже в мегаполисах с населением в 20 миллионов человек жизнь продолжает ускоряться, и я не вижу факторов, которые препятствовали бы их дальнейшему росту.

Профессор Беттенкорт полагает, что этот рост обеспечивается увеличением числа инноваций. Если он прав, то не за горами появление городов с населением в 30, 40, а то и 60 миллионов человек.

Также по теме