Hoe remdamp kan ophou om jou longe te vererger
Geskryf deur Josh Brown, Georgia Institute of Technology
Nuwe navorsing toon hoe rem- en bandstof - 'n wolk van klein metaaldeeltjies - kan verwoesting op respiratoriese gesondheid veroorsaak.
Metale van remme en ander motorstelsels betree die lug as fyn deeltjies, oor talle besige paaie. Alhoewel die uitlaat van uitlaatgasse kan val as meer nul-uitstootvoertuie die strate tref, het rem- en bandstof, 'n belangrike bron van lugbesoedeling op die snelweg, geen tekens van afname.
In die tydskrif Environmental Science & Technology, beskryf navorsers hoe metaangedrewe metale soos koper, yster en mangaan in wisselwerking met suur sulfaatryke deeltjies wat reeds in die lug is om 'n giftige aerosol te produseer.
"Daar is 'n kettingreaksie wat in die lug bo besige snelweë plaasvind," sê Rodney Weber, 'n professor in die Georgia Institute of Technology se Skool vir Aarde en Atmosferiese Wetenskappe. "Sure sulfaat in die atmosfeer kom in kontak met die metale wat uit die verkeer vrygestel word en verander hul oplosbaarheid, wat hulle meer geneig om oksidatiewe stres te veroorsaak wanneer ingeasem word."
Die studie, wat die National Science Foundation en die US Environmental Protection Agency geborg het, wys hoe die metale hoofsaaklik in onoplosbare vorm vrygestel word, maar word stadig oplosbaar nadat dit met sulfaat gemeng is.
"Sulfate is lank reeds geassosieer met negatiewe gesondheidsimpakte," sê Athanasios Nenes, 'n professor in die Skool vir Aard en Atmosferiese Wetenskappe en die Skool vir Chemiese en Biomolekulêre Ingenieurswese. "Die ou hipotese was dat die suur sulfaat jou longvoering verbrand, wat weer die slegte gesondheidseffekte veroorsaak. Maar daar is nie genoeg suur in die lug alleen om daardie impak regtig te hê nie. "
Maar sulfaat speel 'n belangrike rol om metale oplosbaar te maak voordat hulle ingeasem word, wat die samestelling van sulfaat met nadelige gesondheidsimpakte kan verklaar, sê die navorsers.
Die navorsers het monsters van omliggende deeltjies op twee plekke in Atlanta ingesamel, een naby 'n groot interstate snelweg en 'n ander stedelike terrein 420 meter weg van die ryvlak. Hulle het die chemiese inhoud, grootteverspreiding en suurheid van die monsters ontleed.
'N Beduidende hoeveelheid van die omliggende sulfate wat gevind is, was soortgelyk aan die metaaldeeltjies, wat daarop dui dat die omliggende sulfate en metale binne individuele deeltjies gemeng is, wat oor ure of dae die suur sulfaat sal toelaat om die metaal in 'n oplosbare vorm te omskep.
Om te bepaal hoe gevaarlik die aerosol kan wees, het die navorsers 'n hoë deurset analitiese stelsel ontwikkel vir 'n chemiese toets-oksidatiewe potensiaal wat die toksiese reaksie wat so 'n mengsel op sellulêre organismes sal hê, simuleer. Hierdie instrument is gebruik om groot datastelle op atmosferiese aërosol oksidatiewe potensiaal te genereer, wat in 'n vroeëre epidemiologiese studie gebruik is, het navorsers by Georgia Tech en Emory University bevind dat die chemiese toets statisties geassosieer is met hospitaalopnames in Atlanta vir asma en asemhaling.
In die nuwe studie het die navorsers opgemerk dat die piek toksisiteit wat deur die toetsing aangedui is, nou korreleer is met die deeltjies wat die grootste hoeveelheid oplosbare metale bevat, wat slegs plaasgevind het toe metaaldeeltjies met hoogs suur sulfaat gemeng is.
"Dis die rookwapen," sê Nenes. "Die sulfate oplos in wese daardie metale; As jy daardie deeltjies inasem, kan die metale direk in die bloedstroom geabsorbeer word en probleme dwarsdeur die liggaam veroorsaak. Vir die eerste keer verskyn 'n meganisme om te verduidelik hoekom klein hoeveelhede suur sulfaat die gesondheid nadelig kan beïnvloed. "
Terwyl die steekproef wat geneem is van die toetsplek wat verder van die snelweg af geleë was, minder deeltjies metaal gehad het, was daar nog genoeg om die oksidatiewe potensiaal te verhoog, wat daarop dui dat die padwegbesoedeling deur die lug kan beweeg en moontlik probleme in omliggende gebiede kan veroorsaak .
Selfs elektriese motors
Stof van remme en bande is nie die enigste bron van metale in die lug nie. Verbrandingsovens en ander vorms van verbranding produseer ook minerale stof en metaal deeltjies, wat met sulfaat kan meng om 'n soortgelyke reaksie te veroorsaak.
Die navorsers wys daarop dat terwyl die hoeveelheid deeltjiesulfaat in die suidooste van die Verenigde State gedurende die afgelope 15-jaar afgeneem het namate die uitstoot van swaweldioksied uit kragsentrales afgeneem het, is daar nog genoeg suur sulfaat in die lug om die pH van deeltjies baie laag te hou. die reeks 0 tot 2, wat onoplosbare omgewingsmetale omskep in 'n oplosbare vorm.
"Die uitlaat van die voertuig se uitlaatpyp gaan af, maar hierdie soort emissies van rem sal tot 'n mate bly, selfs al ry jy 'n elektriese motor," sê Weber. "Daarom sal hierdie soort proses voortgaan om in die toekoms uit te speel en sal dit 'n belangrike oorweging wees as ons na die gesondheidseffekte van deeltjies kyk."