Добре известно е, че пренасяните във въздуха прахови частици PM2,5 могат да представляват опасност за здравето
От предишни проучвания е известно, чесвободните радикали се образуват в човешкото тяло, когато частиците се разтварят в повърхностната течност на дихателните пътища. Твърдите частици обикновено съдържат химически съставки като метали като мед и желязо, както и някои органични съединения. Те обменят кислородни атоми с други молекули, за да образуват силно реактивни съединения като водороден пероксид (H2O2), хидроксил (HO) и хидропероксил (HO2), които причиняват така наречения оксидативен стрес. Например те атакуват ненаситени мастни киселини в тялото, които вече не могат да служат като градивни елементи за клетките. Лекарите се позовават на такива процеси като пневмония, астма и други респираторни заболявания. Дори ракът може да бъде предизвикан, тъй като свободните радикали също могат да увредят ДНК на генетичния материал.
Благодарение на ярката рентгенова светлина отИзползвайки швейцарския светлинен източник SLS, учените успяха не само да видят такива частици поотделно с разделителна способност по-малка от един микрометър, но дори да погледнаха вътре в частиците, докато в тях протичаха реакции. За да направят това, те също използваха нов тип клетки, които могат да симулират широк спектър от атмосферни условия на околната среда. Той може прецизно да регулира температурата, влажността и излагането на газ и има ултравиолетов LED източник на светлина, който замества слънчевата радиация.
Изследователите са изследвали частици, съдържащиорганични компоненти и желязо. Желязото идва от естествени източници като пустинен прах и вулканична пепел, но се съдържа и в емисиите от промишлеността и транспорта. Органичните компоненти идват както от естествени, така и от антропогенни източници. В атмосферата тези компоненти се комбинират, образувайки железни комплекси, които след това реагират на така наречените радикали, когато са изложени на слънчева светлина. Те от своя страна свързват целия наличен кислород и по този начин генерират свободни радикали.
Обикновено в мокър ден повечето са свободни.радикалите се дифузират от частиците във въздуха. В този случай няма повече допълнителна опасност, ако вдишваме частици, които съдържат по-малко свободни радикали. Въпреки това, в сух ден тези радикали се натрупват вътре в частиците и консумират целия наличен кислород за секунди. И това се дължи на вискозитета: твърдите вещества могат да бъдат твърди, като скала или течност, като вода, но в зависимост от температурата и влажността те могат да бъдат и полутечни.
Особено тревожно е, че най-високатаКонцентрациите на свободните радикали се образуват в резултат на взаимодействието на желязото и органичните съединения в ежедневните метеорологични условия: средно под 60% и температури около 20 градуса по Целзий, което е характерно и за вътрешни среди.
„Преди се смяташе, че свободните радикалисе образуват във въздуха, ако изобщо се образуват, когато малките прахови частици съдържат относително редки съединения като хинони. Това са окислени феноли, които присъстват например в растителни и гъбични пигменти. Наскоро стана ясно, че има много други източници на свободни радикали в праховите частици. Както установихме сега, тези известни радикални източници могат да бъдат значително подобрени при напълно нормални ежедневни условия. Около една от 20 частици е органична и съдържа желязо.
Питър Арън Алперт, изследовател на PSI в Института Пол Шерер
Вероятно ще има същите фотохимични реакциимясто в други малки прахови частици. Учените подозират, че почти всички суспендирани частици във въздуха по този начин образуват допълнителни радикали. Ако това се потвърди от по-нататъшни изследвания, тогава има спешна нужда от изследователи да адаптират модели и критични стойности за качеството на въздуха. Това откритие може да бъде допълнителен фактор, който може да помогне да се обясни защо толкова много хора развиват респираторно заболяване или рак без конкретна причина.
Както и да е, свободните радикали имат такъвПоложителното е, че проучването също така предполага, че те атакуват бактерии, вируси и други патогени, присъстващи в аерозолите, и ги правят безвредни. Тази връзка може да обясни защо вирусът SARS-CoV-2 има най-краткото време за оцеляване във въздуха при стайна температура и умерена влажност.
Прочетете също:
Физиците са създали аналог на черна дупка и са потвърдили теорията на Хокинг. Къде води?
Чуйте марсохода на НАСА за постоянство, който се движи през Марс.
Хората могат да издържат на много ниски температури дори без източници на топлина.