Uudet tutkimukset osoittavat, että jarru- ja renkaiden pöly - pieni metallihiukkasten pilvi - voi vaurioittaa hengityselinten terveyttä.

Jarrujen ja muiden autojärjestelmien metallit tulevat ilmaan hienojakoisina hiukkasina, jotka kestävät kiireisiä teitä. Vaikka pakokaasupäästöt saattavat laskea, kun enemmän nollaa päästämät ajoneuvot osuvat kaduille, jarru- ja renkaiden pöly, joka on merkittävä moottoriteiden ilmansaasteiden lähde, ei osoita heikentymistä.

Lehdessä Ympäristötiede ja -teknologiatutkijat kuvaavat, miten ajoneuvon emittoimat metallit, kuten kupari, rauta ja mangaani, ovat vuorovaikutuksessa happamien sulfaattirikkaiden partikkeleiden kanssa, jotka ovat jo ilmassa, myrkyllisen aerosolin tuottamiseksi.

"Kiireisten reaktioiden yläpuolella ilmassa tapahtuu ketjureaktio", sanoo Rodney Weber, Georgian teknillisen korkeakoulun professori Maan- ja ilmakehätieteiden korkeakoulusta. "Hapan sulfaatti ilmakehässä joutuu kosketuksiin liikenteen päästämien metallien kanssa ja muuttaa niiden liukoisuutta, mikä tekee niistä todennäköisemmin oksidatiivista stressiä hengitettynä."

Tutkimus, jonka National Science Foundation ja Yhdysvaltain ympäristönsuojeluvirasto tukivat, osoittavat, miten metallit päästetään pääasiassa liukenemattomassa muodossa, mutta ne muuttuvat hitaasti liukoiksi sulfaattia sekoitettaessa.

"Sulfaattiin on jo pitkään liittynyt haitallisia terveysvaikutuksia", sanoo Athanasios Nenes, professori Maan- ja ilmakehätieteiden sekä Kemian ja biomolekyylitekniikan korkeakoulusta. ”Vanha hypoteesi oli, että hapan sulfaatti polttaa keuhkoputken, mikä puolestaan ​​johtaa huonoon terveysvaikutukseen. Mutta pelkästään ilmassa ei ole tarpeeksi happoa, jotta sillä olisi todellinen vaikutus. "

Mutta sulfaatilla on keskeinen rooli metallien liukenemassa ennen niiden hengittämistä, mikä voisi selittää sulfaatin yhdistymisen haitallisiin terveysvaikutuksiin, tutkijat sanovat.

Tupakointipistooli

Tutkijat keräsivät näytteitä ympäröivistä hiukkasista kahdessa paikassa Atlantassa - yksi lähellä suurta valtioiden välistä valtatietä ja toinen kaupunkialue 420 metrin päässä ajoradasta. He analysoivat näytteiden kemiallisen sisällön, kokojakauman ja happamuuden.

Merkittävä määrä havaittua ympäröivää sulfaattia oli kooltaan samanlainen kuin metallihiukkaset, mikä viittaa siihen, että ympäröivä sulfaatti ja metallit sekoitettiin yksittäisten hiukkasten sisään, mikä tuntien tai päivien aikana mahdollisti hapan sulfaatin muuntavan metallin liukoiseksi muotoksi.

Määrittääkseen, kuinka vaarallinen aerosoli voisi olla, tutkijat kehittivät korkean suorituskyvyn analyyttisen järjestelmän kemialliselle määritykselle, jota kutsutaan hapettumispotentiaaliksi, joka simuloi toksista vastetta, joka tällaisella seoksella olisi soluorganismeille. Tätä välinettä käytettiin tuottamaan suuria datajoukkoja ympäröivän aerosolin hapettumispotentiaalista, joita käytettiin aikaisemmassa epidemiologisessa tutkimuksessa Georgia Techin ja Emory Universityn tutkijoilla, että kemiallinen määritys liittyi tilastollisesti sairaalahoitoon Atlantassa astman ja hengityksen vinkumisen osalta.

Uudessa tutkimuksessa tutkijat havaitsivat, että määrityksen osoittama huipputoksisuus korreloi läheisesti niihin hiukkasiin, jotka sisälsivät suurimman määrän liukoisia metalleja, jotka tapahtuivat vain silloin, kun metallihiukkaset sekoitettiin erittäin happaman sulfaatin kanssa.

”Se on tupakointipistooli”, Nenes sanoo. ”Sulfaatti liuottaa olennaisesti nämä metallit; kun hengität näissä hiukkasissa, metallit voivat imeytyä suoraan verenkiertoon ja aiheuttaa ongelmia koko kehossa. Ensimmäistä kertaa ilmenee mekanismi, joka selittää, miksi pienet määrät happamaa sulfaattia voivat vaikuttaa haitallisesti terveyteen. "

Vaikka valtatieltä kauempana sijaitsevasta testauspaikasta otetusta näytteestä oli vähemmän hiukkasmaista metallia, oksidatiivisen potentiaalin lisääntyminen oli vielä riittävä, mikä osoitti, että ajoradan saastuminen voi kulkea ilmassa ja mahdollisesti aiheuttaa ongelmia myös ympäröivillä alueilla .

Jopa sähköautot

Jarrujen ja renkaiden pöly ei ole ainoa metallien lähde ilmassa. Polttolaitokset ja muut palamismuodot tuottavat myös mineraalipölyä ja metallihiukkasia, jotka voivat sekoittua sulfaatin kanssa vastaavan reaktion käynnistämiseksi.

Tutkijat huomauttavat, että vaikka hiukkassulfaatin määrä Kaakkois-Yhdysvalloissa on vähentynyt viimeisten 15-vuosien aikana, kun voimalaitosten rikkidioksidipäästöt ovat laskeneet, ilmassa on vielä riittävästi happamia sulfaatteja pitämään hiukkasten pH hyvin alhaisena, 0: n ja 2: n välillä, jolloin liukenemattomat ympäristömetallit muuttuvat liukoiseksi.

”Ajoneuvon pakokaasupäästöt laskevat, mutta tällaiset jarrutuksen aiheuttamat päästöt jäävät jossain määrin, vaikka ajaisit sähköautoa”, Weber sanoo. ”Siksi tällainen prosessi jatkuu tulevaisuudessa ja on tärkeä näkökohta, kun tarkastelemme hiukkaspäästöjen terveysvaikutuksia.”

Lähde: Georgia Tech

Liittyvät kirjat

at InnerSelf Market ja Amazon