Είναι ευρέως γνωστό ότι τα αιωρούμενα σωματίδια PM2.5 μπορούν να αποτελέσουν κίνδυνο για την υγεία
Είναι γνωστό από προηγούμενες μελέτες ότιΟι ελεύθερες ρίζες σχηματίζονται στο ανθρώπινο σώμα όταν τα σωματίδια διαλύονται στο επιφανειακό υγρό της αναπνευστικής οδού. Τα σωματίδια περιέχουν συνήθως χημικά συστατικά όπως μέταλλα όπως χαλκό και σίδηρο, καθώς και ορισμένες οργανικές ενώσεις. Ανταλλάσσουν άτομα οξυγόνου με άλλα μόρια για να σχηματίσουν πολύ αντιδραστικές ενώσεις όπως το υπεροξείδιο του υδρογόνου (Η2Ο2), το υδροξύλιο (ΗΟ) και το υδροϋπεροξύλιο (ΗΟ2), τα οποία προκαλούν το λεγόμενο οξειδωτικό στρες. Για παράδειγμα, επιτίθενται σε ακόρεστα λιπαρά οξέα στο σώμα που δεν μπορούν πλέον να χρησιμεύσουν ως δομικά στοιχεία για τα κύτταρα. Οι γιατροί αναφέρονται σε διαδικασίες όπως η πνευμονία, το άσθμα και άλλες αναπνευστικές ασθένειες. Ακόμη και ο καρκίνος μπορεί να προκληθεί, καθώς οι ελεύθερες ρίζες μπορούν επίσης να βλάψουν το DNA του γενετικού υλικού.
Χάρη στο φωτεινό φως ακτίνων Χ απόΧρησιμοποιώντας την ελβετική πηγή φωτός SLS, οι επιστήμονες μπόρεσαν όχι μόνο να δουν τέτοια σωματίδια μεμονωμένα με ανάλυση μικρότερη από ένα μικρόμετρο, αλλά ακόμη και να κοιτάξουν μέσα στα σωματίδια ενώ πραγματοποιούνταν αντιδράσεις μέσα τους. Για να γίνει αυτό, χρησιμοποίησαν επίσης έναν νέο τύπο κυψελών που μπορεί να προσομοιώσει ένα ευρύ φάσμα ατμοσφαιρικών περιβαλλοντικών συνθηκών. Μπορεί να ρυθμίσει με ακρίβεια τη θερμοκρασία, την υγρασία και την έκθεση σε αέρια και διαθέτει μια πηγή υπεριώδους φωτός LED που αντικαθιστά την ηλιακή ακτινοβολία.
Οι ερευνητές έχουν μελετήσει σωματίδια που περιέχουνοργανικά συστατικά και σίδηρος. Ο σίδηρος προέρχεται από φυσικές πηγές όπως η σκόνη της ερήμου και η ηφαιστειακή τέφρα, αλλά βρίσκεται επίσης σε εκπομπές από τη βιομηχανία και τις μεταφορές. Τα οργανικά συστατικά προέρχονται τόσο από φυσικές όσο και από ανθρωπογενείς πηγές. Στην ατμόσφαιρα, αυτά τα συστατικά συνδυάζονται για να σχηματίσουν σύμπλοκα σιδήρου, τα οποία στη συνέχεια αντιδρούν στις λεγόμενες ρίζες όταν εκτίθενται στο φως του ήλιου. Με τη σειρά τους δεσμεύουν όλο το διαθέσιμο οξυγόνο και έτσι δημιουργούν ελεύθερες ρίζες.
Συνήθως σε μια υγρή ημέρα, τα περισσότερα είναι χαλαρά.Οι ρίζες διαχέονται από τα σωματίδια στον αέρα. Σε αυτήν την περίπτωση, δεν υπάρχει πλέον πρόσθετος κίνδυνος εάν εισπνεύσουμε σωματίδια που περιέχουν λιγότερες ελεύθερες ρίζες. Ωστόσο, σε μια ξηρή ημέρα, αυτές οι ρίζες συσσωρεύονται μέσα στα σωματίδια και καταναλώνουν όλο το διαθέσιμο οξυγόνο σε δευτερόλεπτα. Και αυτό οφείλεται στο ιξώδες: τα στερεά μπορεί να είναι στερεά, όπως βράχος ή υγρά, όπως νερό, αλλά ανάλογα με τη θερμοκρασία και την υγρασία, μπορούν επίσης να είναι ημι-υγρά.
Αυτό που είναι ιδιαίτερα ανησυχητικό είναι ότι το υψηλότεροΟι συγκεντρώσεις ελεύθερων ριζών σχηματίζονται ως αποτέλεσμα της αλληλεπίδρασης του σιδήρου και των οργανικών ενώσεων σε καθημερινές καιρικές συνθήκες: κατά μέσο όρο κάτω από 60% και θερμοκρασίες γύρω στους 20 βαθμούς Κελσίου, κάτι που είναι επίσης χαρακτηριστικό για εσωτερικούς χώρους.
«Παλιά πίστευαν ότι οι ελεύθερες ρίζεςσχηματίζονται στον αέρα, αν όχι καθόλου, όταν μικρά σωματίδια σκόνης περιέχουν σχετικά σπάνιες ενώσεις όπως κινόνες. Πρόκειται για οξειδωμένες φαινόλες που υπάρχουν, για παράδειγμα, στις χρωστικές των φυτών και των μυκήτων. Πρόσφατα έγινε σαφές ότι υπάρχουν πολλές άλλες πηγές ελεύθερων ριζών στα σωματίδια. Όπως έχουμε τώρα προσδιορίσει, αυτές οι γνωστές πηγές ριζών μπορούν να ενισχυθούν σημαντικά υπό εντελώς κανονικές καθημερινές συνθήκες. Περίπου ένα στα 20 σωματίδια είναι οργανικό και περιέχει σίδηρο».
Peter Aaron Alpert, ερευνητής PSI στο Ινστιτούτο Paul Scherrer
Οι ίδιες φωτοχημικές αντιδράσεις είναι πιθανό να έχουντοποθετήστε σε άλλα μικρά σωματίδια σκόνης. Οι επιστήμονες υποπτεύονται ότι σχεδόν όλα τα αιωρούμενα σωματίδια στον αέρα σχηματίζουν επιπλέον ρίζες. Εάν αυτό επιβεβαιωθεί από περαιτέρω έρευνα, τότε οι ερευνητές πρέπει επειγόντως να προσαρμόσουν μοντέλα και κρίσιμες τιμές για την ποιότητα του αέρα. Αυτό το εύρημα θα μπορούσε να είναι ένας επιπλέον παράγοντας που μπορεί να σας βοηθήσει να εξηγήσετε γιατί τόσοι πολλοί άνθρωποι αναπτύσσουν αναπνευστική νόσο ή καρκίνο χωρίς συγκεκριμένο λόγο.
Τέλος πάντων, οι ελεύθερες ρίζες έχουν έναΑπό τη θετική πλευρά, η μελέτη προτείνει επίσης, επιτίθενται σε βακτήρια, ιούς και άλλα παθογόνα που υπάρχουν στα αερολύματα και τα καθιστούν ακίνδυνα. Αυτός ο σύνδεσμος μπορεί να εξηγήσει γιατί ο ιός SARS-CoV-2 έχει τον μικρότερο χρόνο επιβίωσης στον αέρα σε θερμοκρασία δωματίου και μέτρια υγρασία.
Διαβάστε επίσης:
Οι φυσικοί έχουν δημιουργήσει ένα ανάλογο μιας μαύρης τρύπας και επιβεβαίωσαν τη θεωρία του Hawking. Πού οδηγεί;
Ακούστε το Rover Perseverance της NASA να κινείται πέρα από τον Άρη.
Οι άνθρωποι μπορούν να αντέξουν σε πολύ χαμηλές θερμοκρασίες ακόμη και χωρίς πηγές θερμότητας.