Nghiên cứu mới cho thấy bụi phanh và lốp xe như thế nào Một đám mây hạt kim loại nhỏ nhỏ có thể tàn phá sức khỏe hô hấp.

Kim loại từ hệ thống phanh và các hệ thống ô tô khác đi vào không khí dưới dạng các hạt mịn, kéo dài trên các con đường đông đúc. Mặc dù khí thải từ ống xả có thể giảm khi nhiều phương tiện không phát thải ra đường, bụi phanh và lốp xe, một nguồn gây ô nhiễm không khí trên đường cao tốc, cho thấy không có dấu hiệu giảm.

Trong tạp chí Khoa học & Công nghệ môi trường, các nhà nghiên cứu mô tả cách các kim loại phát ra từ xe như đồng, sắt và mangan tương tác với các hạt giàu axit sunfat đã có trong không khí để tạo ra một bình xịt độc hại.

Rodney Weber, giáo sư tại Trường Khoa học Trái đất & Khí quyển thuộc Viện Công nghệ Georgia cho biết: “Có một phản ứng dây chuyền xảy ra trong không khí phía trên những con đường cao tốc đông đúc. “Axit sunfat trong khí quyển tiếp xúc với những kim loại thải ra từ giao thông và thay đổi độ hòa tan của chúng, khiến chúng có nhiều khả năng gây ra stress oxy hóa khi hít phải.”

Nghiên cứu do Quỹ khoa học quốc gia và Cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ tài trợ, cho thấy các kim loại được phát ra chủ yếu ở dạng không hòa tan nhưng từ từ hòa tan sau khi trộn với sunfat.

Athanasios Nenes, giáo sư tại Trường Khoa học Trái đất & Khí quyển và Trường Kỹ thuật Hóa học & Phân tử sinh học cho biết: “Sulfate từ lâu đã có liên quan đến các tác động xấu đến sức khỏe. “Giả thuyết cũ là axit sunfat đốt cháy niêm mạc phổi của bạn, từ đó dẫn đến ảnh hưởng xấu đến sức khỏe. Nhưng không có đủ axit trong không khí để thực sự có tác động đó ”.

Nhưng các nhà nghiên cứu cho biết, sulfate đóng vai trò chính trong việc làm cho kim loại hòa tan trước khi hít vào, điều này có thể giải thích sự liên quan của sulfate với các tác động xấu đến sức khỏe.

'Súng hút thuốc'

Các nhà nghiên cứu đã thu thập các mẫu vật chất hạt xung quanh tại hai địa điểm ở Atlanta, một gần một xa lộ lớn giữa các tiểu bang và một khu đô thị khác cách đường bộ. Họ đã phân tích hàm lượng hóa học, phân bố kích thước và độ axit của các mẫu.

Một lượng đáng kể của sunfat xung quanh được tìm thấy có kích thước tương tự như các hạt kim loại, cho thấy rằng sunfat và kim loại xung quanh được trộn lẫn trong các hạt riêng lẻ, qua nhiều giờ hoặc nhiều ngày sẽ cho phép sunfat axit chuyển đổi kim loại thành dạng hòa tan.

Để định lượng mức độ nguy hiểm của khí dung, các nhà nghiên cứu đã phát triển một hệ thống phân tích thông lượng cao cho một xét nghiệm hóa học có tên là tiềm năng oxy hóa, mô phỏng phản ứng độc hại mà hỗn hợp đó gây ra cho các sinh vật tế bào. Công cụ này được sử dụng để tạo ra các tập dữ liệu lớn về tiềm năng oxy hóa aerosol xung quanh, khi được sử dụng trong một nghiên cứu dịch tễ học trước đó, các nhà nghiên cứu tại Đại học Georgia Tech và Emory đã phát hiện ra rằng xét nghiệm hóa học có liên quan đến thống kê bệnh viện ở Atlanta vì hen suyễn và thở khò khè.

Trong nghiên cứu mới, các nhà nghiên cứu đã quan sát thấy rằng độc tính cực đại được chỉ định bởi xét nghiệm có mối tương quan chặt chẽ với các hạt chứa lượng kim loại hòa tan lớn nhất, chỉ xảy ra khi các hạt kim loại trộn với sunfat có tính axit cao.

Đây là khẩu súng hút thuốc. Các sunfat về cơ bản hòa tan các kim loại đó; Khi bạn hít vào những hạt đó, các kim loại có thể được hấp thụ trực tiếp vào dòng máu và gây ra các vấn đề trên khắp cơ thể. Lần đầu tiên, một cơ chế xuất hiện để giải thích tại sao một lượng nhỏ sulfate có tính axit có thể ảnh hưởng xấu đến sức khỏe.

Mặc dù mẫu được lấy từ khu vực thử nghiệm nằm cách xa đường cao tốc có ít kim loại hạt hơn, nhưng vẫn đủ để gây ra sự gia tăng tiềm năng oxy hóa, cho thấy ô nhiễm đường bộ có thể đi qua không khí và cũng có thể gây ra vấn đề ở các khu vực xung quanh. .

Ngay cả xe điện

Bụi từ phanh và lốp xe không phải là nguồn kim loại duy nhất trong không khí. Lò đốt và các hình thức đốt cháy khác cũng tạo ra bụi khoáng và các hạt kim loại, có thể trộn với sunfat để gây ra phản ứng tương tự.

Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng mặc dù lượng hạt sunfat ở miền đông nam Hoa Kỳ đã giảm trong những năm 15 vừa qua do lượng khí thải sulfur dioxide từ các nhà máy điện đã giảm, nhưng vẫn có đủ lượng axit sunfat trong không khí để giữ độ pH của các hạt rất thấp, trong phạm vi của 0 thành 2, biến đổi các kim loại xung quanh không hòa tan thành dạng hòa tan.

Khí thải của xe hơi đang giảm dần, nhưng những loại khí thải này từ phanh sẽ vẫn ở một mức độ nào đó, ngay cả khi bạn lái một chiếc xe điện, theo Web Weber. Vì vậy, quá trình này sẽ tiếp tục diễn ra trong tương lai và sẽ là một sự cân nhắc quan trọng khi chúng ta xem xét ảnh hưởng sức khỏe của vật chất hạt.

nguồn: Georgia Tech

Sách liên quan

at Thị trường InnerSelf và Amazon