Det er velkendt, at luftbårne partikler PM2.5 kan udgøre en sundhedsfare
Det er kendt fra tidligere undersøgelser, atDer dannes frie radikaler i menneskekroppen, når partikler opløses i overfladevæsken i luftvejene. Partikler indeholder typisk kemiske bestanddele såsom metaller som kobber og jern samt visse organiske forbindelser. De udveksler iltatomer med andre molekyler for at danne stærkt reaktive forbindelser såsom hydrogenperoxid (H2O2), hydroxyl (HO) og hydroperoxyl (HO2), som forårsager såkaldt oxidativ stress. For eksempel angriber de umættede fedtsyrer i kroppen, der ikke længere kan tjene som byggesten for celler. Læger henviser til sådanne processer som lungebetændelse, astma og andre luftvejssygdomme. Selv kræft kan provokeres, da frie radikaler også kan beskadige DNA'et af det genetiske materiale.
Takket være det skarpe røntgenlys fraVed hjælp af den schweiziske lyskilde SLS var forskerne i stand til ikke kun at se sådanne partikler individuelt med en opløsning på mindre end en mikrometer, men endda kigge ind i partiklerne, mens reaktioner fandt sted inde i dem. For at gøre dette brugte de også en ny type celle, der kan simulere en lang række atmosfæriske miljøforhold. Den kan præcist regulere temperatur, luftfugtighed og gaseksponering og har en ultraviolet LED-lyskilde, der erstatter solstråling.
Forskere har undersøgt partikler, der indeholderorganiske komponenter og jern. Jern kommer fra naturlige kilder som ørkenstøv og vulkansk aske, men findes også i emissioner fra industri og transport. Organiske komponenter kommer fra både naturlige og menneskeskabte kilder. I atmosfæren kombineres disse komponenter til jernkomplekser, som derefter reagerer på såkaldte radikaler, når de udsættes for sollys. De binder til gengæld al tilgængelig ilt og genererer således frie radikaler.
Normalt på en våd dag er de fleste løse.radikaler diffunderer fra partiklerne i luften. I dette tilfælde vil der ikke være mere yderligere fare, hvis vi inhalerer partikler, der indeholder mindre frie radikaler. Men på en tør dag opbygges disse radikaler inde i partiklerne og forbruger al tilgængelig ilt på få sekunder. Og dette skyldes viskositet: faste stoffer kan være faste, som sten eller væske, som vand, men afhængigt af temperatur og fugtighed kan de også være halvflydende.
Det, der er særligt alarmerende, er, at den højesteKoncentrationer af frie radikaler dannes som følge af interaktionen mellem jern og organiske forbindelser i hverdagens vejrforhold: i gennemsnit under 60 % og temperaturer omkring 20 grader Celsius, hvilket også er typisk for indendørs miljøer.
"Man troede tidligere, at frie radikalerdannes i luften, hvis overhovedet, når små støvpartikler indeholder relativt sjældne forbindelser såsom quinoner. Det er oxiderede phenoler, der for eksempel findes i plante- og svampepigmenter. Det er for nylig blevet klart, at der er mange andre kilder til frie radikaler i partikler. Som vi nu har fastslået, kan disse kendte radikale kilder i høj grad forbedres under helt normale hverdagsforhold. Omkring en ud af 20 partikler er organisk og indeholder jern."
Peter Aaron Alpert, PSI-forsker ved Paul Scherrer Institute
De samme fotokemiske reaktioner vil sandsynligvis haveplaceres i andre små støvpartikler. Forskere har mistanke om, at næsten alle suspenderede partikler i luften på denne måde danner yderligere radikaler. Hvis dette bekræftes af yderligere forskning, er der et presserende behov for forskere at tilpasse modeller og kritiske værdier til luftkvalitet. Dette fund kan være en yderligere faktor, der kan hjælpe med at forklare, hvorfor så mange mennesker udvikler luftvejssygdomme eller kræft uden nogen specifik grund.
Under alle omstændigheder har frie radikaler enPå den positive side antyder undersøgelsen også, at de angriber bakterier, vira og andre patogener, der findes i aerosoler, og gør dem uskadelige. Dette link kan forklare, hvorfor SARS-CoV-2-virus har den korteste overlevelsestid i luft ved stuetemperatur og moderat fugtighed.
Læs også:
Fysikere har skabt en analog til et sort hul og bekræftet Hawkings teori. Hvor det fører hen?
Hør NASAs udholdenhedsrover bevæge sig over Mars.
Mennesker kan modstå meget lave temperaturer, selv uden varmekilder.