Noile cercetări arată cum praful frânei și al anvelopelor - un nor de mici particule de metal - ar putea face ravagii asupra sănătății respiratorii.

Metalele de la frâne și alte sisteme auto intră în aer ca particule fine, zăbovind peste drumurile aglomerate. Deși emisiile de țevi de eșapament pot scădea pe măsură ce mai multe vehicule cu emisii zero ajung pe străzi, frâna și praful din anvelope, o sursă majoră de poluare a aerului pe autostradă, nu prezintă semne de reducere.

În jurnal Știința și tehnologia mediuluiCercetătorii descriu modul în care metalele emise de vehicule, cum ar fi cuprul, fierul și manganul, interacționează cu particulele bogate în sulfat acid, deja în aer, pentru a produce un aerosol toxic.

„Există o reacție în lanț care se întâmplă în aer deasupra autostrăzilor aglomerate”, spune Rodney Weber, profesor la Școala de Științe a Pământului și a Atmosferei din Georgia Institute of Technology. „Sulfatul acid din atmosferă intră în contact cu acele metale emise din trafic și le modifică solubilitatea, făcându-le mai susceptibile de a provoca stres oxidativ atunci când sunt inhalate.”

Studiul, care a fost sponsorizat de National Science Foundation și de Agenția SUA pentru Protecția Mediului, arată cum metalele sunt emise în principal într-o formă insolubilă, dar devin lent solubile după amestecarea cu sulfat.

„Sulfatul a fost mult timp asociat cu efecte negative asupra sănătății”, spune Athanasios Nenes, profesor la Școala de Pământ și Științe Atmosferice și la Școala de Inginerie Chimică și Biomoleculară. „Vechea ipoteză era că sulfatul acid îți arde mucoasa pulmonară, ceea ce, la rândul său, duce la efecte negative asupra sănătății. Dar nu există suficient acid în aer pentru a avea cu adevărat acel impact ”.

Dar sulfatul joacă un rol cheie în transformarea metalelor solubile înainte de inhalare, ceea ce ar putea explica asocierea sulfatului cu impactul negativ asupra sănătății, spun cercetătorii.

„Arma de fumat”

Cercetătorii au colectat mostre de particule ambiante în două locații din Atlanta - una lângă o autostradă interstatală importantă și un alt sit urban la 420 de metri distanță de carosabil. Au analizat conținutul chimic, distribuția mărimii și aciditatea probelor.

O cantitate semnificativă de sulfat ambiental găsită a fost similară ca dimensiune cu particulele metalice, sugerând că sulfatul ambiental și metalele au fost amestecate în particule individuale, ceea ce, în ore sau zile, ar permite sulfatului acid să transforme metalul într-o formă solubilă.

Pentru a cuantifica cât de periculos ar putea fi aerosolul, cercetătorii au dezvoltat un sistem analitic cu randament ridicat pentru un test chimic - numit potențial oxidativ - care simulează răspunsul toxic pe care un astfel de amestec l-ar avea asupra organismelor celulare. Acest instrument a fost utilizat pentru a genera seturi mari de date privind potențialul oxidativ al aerosolului ambiental, care, atunci când a fost utilizat într-un studiu epidemiologic anterior, cercetătorii de la Georgia Tech și Emory University au descoperit că testul chimic a fost asociat statistic cu internările spitalicești din Atlanta pentru astm și respirație șuierătoare.

În noul studiu, cercetătorii au observat că toxicitatea maximă indicată de test a fost strâns corelată cu acele particule care conțin cea mai mare cantitate de metale solubile, care au apărut numai atunci când particulele metalice s-au amestecat cu sulfat puternic acid.

„Acesta este pistolul care fumează”, spune Nenes. „Sulfatul dizolvă în esență aceste metale; atunci când respirați aceste particule, metalele ar putea fi absorbite direct în fluxul sanguin și pot provoca probleme în întregul corp. Pentru prima dată, apare un mecanism care explică de ce cantități mici de sulfat acid pot afecta negativ sănătatea. ”

În timp ce eșantionul prelevat de la locul de testare situat mai departe de autostradă avea mai puține particule de metal, era încă suficient pentru a determina o creștere a potențialului oxidativ, arătând că poluarea rutieră ar putea circula prin aer și ar putea provoca probleme și în zonele înconjurătoare .

Chiar și mașinile electrice

Praful de la frâne și anvelope nu este singura sursă de metale din aer. Incineratoarele și alte forme de ardere produc, de asemenea, praf mineral și particule metalice, care s-ar putea amesteca cu sulfat pentru a declanșa o reacție similară.

Cercetătorii observă că, deși cantitatea de sulfat sub formă de particule din sud-estul Statelor Unite a scăzut în ultimii 15 ani, odată cu scăderea emisiilor de dioxid de sulf de la centralele electrice, există încă suficient sulfat acid în aer pentru a menține pH-ul particulelor foarte scăzut intervalul de la 0 la 2, transformând metalele ambientale insolubile într-o formă solubilă.

„Emisiile de evacuare ale vehiculelor scad, dar aceste tipuri de emisiuni din frânare vor rămâne într-o oarecare măsură, chiar dacă conduceți o mașină electrică”, spune Weber. „Prin urmare, acest tip de proces va continua să se desfășoare în viitor și va fi o considerație importantă atunci când analizăm efectele asupra particulelor asupra sănătății.”

Sursa: Georgia Tech

Cărți conexe

at InnerSelf Market și Amazon