Il est bien connu que les particules en suspension dans l’air PM2,5 peuvent présenter un danger pour la santé.
On sait d'après des études antérieures queles radicaux libres se forment dans le corps humain lorsque des particules se dissolvent dans le liquide de surface des voies respiratoires. Les particules contiennent généralement des constituants chimiques tels que des métaux tels que le cuivre et le fer, ainsi que certains composés organiques. Ils échangent des atomes d'oxygène avec d'autres molécules pour former des composés hautement réactifs tels que le peroxyde d'hydrogène (H2O2), l'hydroxyle (HO) et l'hydroperoxyle (HO2), qui provoquent ce que l'on appelle le stress oxydatif. Par exemple, ils attaquent les acides gras insaturés dans le corps qui ne peuvent plus servir de blocs de construction pour les cellules. Les médecins se réfèrent à des processus tels que la pneumonie, l'asthme et d'autres maladies respiratoires. Même le cancer peut être provoqué, car les radicaux libres peuvent également endommager l'ADN du matériel génétique.
Grâce à la lumière vive des rayons X deGrâce à la source de lumière suisse SLS, les scientifiques ont pu non seulement observer ces particules individuellement avec une résolution inférieure à un micromètre, mais également observer l'intérieur des particules tandis que des réactions s'y déroulaient. Pour ce faire, ils ont également utilisé un nouveau type de cellule capable de simuler un large éventail de conditions environnementales atmosphériques. Il peut réguler avec précision la température, l’humidité et l’exposition aux gaz et dispose d’une source de lumière LED ultraviolette qui remplace le rayonnement solaire.
Des chercheurs ont étudié des particules contenantcomposants organiques et fer. Le fer provient de sources naturelles telles que la poussière du désert et les cendres volcaniques, mais se trouve également dans les émissions de l'industrie et des transports. Les composants organiques proviennent à la fois de sources naturelles et anthropiques. Dans l'atmosphère, ces composants se combinent pour former des complexes de fer, qui réagissent ensuite à ce qu'on appelle des radicaux lorsqu'ils sont exposés au soleil. Ils lient à leur tour tout l'oxygène disponible et génèrent ainsi des radicaux libres.
Habituellement, par temps humide, la plupart sont lâches.les radicaux diffusent des particules dans l'air. Dans ce cas, il n'y aura plus de danger supplémentaire si nous inhalons des particules contenant moins de radicaux libres. Cependant, par temps sec, ces radicaux s'accumulent à l'intérieur des particules et consomment tout l'oxygène disponible en quelques secondes. Et cela est dû à la viscosité : les solides peuvent être solides, comme la roche, ou liquides, comme l'eau, mais selon la température et l'humidité, ils peuvent aussi être semi-liquides.
Ce qui est particulièrement alarmant, c'est que le niveau le plus élevéLes concentrations de radicaux libres se forment à la suite de l'interaction du fer et des composés organiques dans les conditions météorologiques quotidiennes : en moyenne inférieures à 60 % et des températures autour de 20 degrés Celsius, ce qui est également typique des environnements intérieurs.
« On pensait autrefois que les radicaux libresse forment dans l’air, le cas échéant, lorsque de petites particules de poussière contiennent des composés relativement rares tels que les quinones. Ce sont des phénols oxydés présents par exemple dans les pigments des plantes et des champignons. Il est récemment apparu clairement qu’il existe de nombreuses autres sources de radicaux libres dans les particules. Comme nous l’avons maintenant déterminé, ces sources de radicaux connues peuvent être considérablement renforcées dans des conditions quotidiennes tout à fait normales. Environ une particule sur 20 est organique et contient du fer.
Peter Aaron Alpert, chercheur PSI à l'Institut Paul Scherrer
Les mêmes réactions photochimiques sont susceptibles d'avoirplacer dans d'autres petites particules de poussière. Les scientifiques soupçonnent que presque toutes les particules en suspension dans l'air forment ainsi des radicaux supplémentaires. Si cela est confirmé par d'autres recherches, il est alors urgent que les chercheurs adaptent les modèles et les valeurs critiques pour la qualité de l'air. Cette découverte pourrait être un facteur supplémentaire qui peut aider à expliquer pourquoi tant de personnes développent une maladie respiratoire ou un cancer sans raison spécifique.
De toute façon, les radicaux libres en ont unDu côté positif, l'étude suggère également qu'ils attaquent les bactéries, les virus et autres agents pathogènes présents dans les aérosols et les rendent inoffensifs. Ce lien peut expliquer pourquoi le virus SARS-CoV-2 a le temps de survie le plus court dans l'air à température ambiante et à humidité modérée.
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