대기 중 미립자 물질 PM2.5가 건강에 위험을 초래할 수 있다는 것은 잘 알려져 있습니다.
이전 연구에서입자가 호흡기 표면 액에 용해되면 인체에서 자유 라디칼이 형성됩니다. 입자상 물질은 일반적으로 특정 유기 화합물뿐만 아니라 구리 및 철과 같은 금속과 같은 화학 성분을 포함합니다. 그들은 산소 원자를 다른 분자와 교환하여 과산화수소 (H2O2), 하이드 록실 (HO) 및 하이드 로퍼 옥실 (HO2)과 같은 반응성이 높은 화합물을 형성하여 소위 산화 스트레스를 유발합니다. 예를 들어, 그들은 더 이상 세포의 빌딩 블록 역할을 할 수없는 체내의 불포화 지방산을 공격합니다. 의사는 폐렴, 천식 및 기타 호흡기 질환과 같은 과정을 말합니다. 자유 라디칼이 유전 물질의 DNA를 손상시킬 수 있기 때문에 암도 유발 될 수 있습니다.
밝은 X-ray 빛 덕분에과학자들은 스위스 광원 SLS를 사용하여 1마이크로미터 미만의 해상도로 이러한 입자를 개별적으로 볼 수 있었을 뿐만 아니라 입자 내부에서 반응이 일어나는 동안 입자 내부도 관찰할 수 있었습니다. 이를 위해 그들은 광범위한 대기 환경 조건을 시뮬레이션할 수 있는 새로운 유형의 셀도 사용했습니다. 온도, 습도, 가스 노출을 정밀하게 조절할 수 있으며 태양 복사를 대체하는 자외선 LED 광원이 있습니다.
연구원들은유기 성분 및 철. 철은 사막 먼지와 화산재와 같은 천연 자원에서 나오지만 산업 및 운송에서 나오는 배출에서도 발견됩니다. 유기 성분은 천연 및 인위적 출처에서 나옵니다. 대기에서 이러한 구성 요소가 결합하여 철 복합체를 형성 한 다음 햇빛에 노출되면 소위 라디칼에 반응합니다. 차례로 그들은 모든 가용 산소를 결합하여 자유 라디칼을 생성합니다.
일반적으로 비가 오는 날에는 대부분이 느슨합니다.라디칼은 입자에서 공기로 확산됩니다. 이 경우 활성 산소가 적은 입자를 흡입하면 더 이상 위험이 없습니다. 그러나 건조한 날에는 이러한 라디칼이 입자 내부에 축적되어 몇 초 만에 모든 가용 산소를 소비합니다. 이것은 점도 때문입니다. 고체는 바위처럼 고체이거나 물처럼 액체 일 수 있지만 온도와 습도에 따라 반 액체 일 수도 있습니다.
특히 우려되는 점은 최고치다.자유 라디칼 농도는 일상적인 기상 조건에서 철과 유기 화합물의 상호 작용의 결과로 형성됩니다. 평균 60% 미만, 온도 약 섭씨 20도는 실내 환경에서도 일반적입니다.
“예전에는 자유 라디칼이작은 먼지 입자에 퀴논과 같은 비교적 희귀한 화합물이 포함되어 있을 때 공기 중에 형성됩니다. 이는 예를 들어 식물과 곰팡이의 색소에 존재하는 산화된 페놀입니다. 최근에는 미립자 물질에 자유 라디칼의 다른 많은 원인이 있다는 것이 분명해졌습니다. 우리가 지금 결정한 바와 같이, 알려진 이러한 급진적 원인은 완전히 정상적인 일상 조건에서 크게 향상될 수 있습니다. 입자 20개 중 약 1개는 유기물이며 철을 함유하고 있습니다.”
Peter Aaron Alpert, Paul Scherrer Institute의 PSI 연구원
동일한 광화학 반응이 발생할 가능성이 높습니다.다른 작은 먼지 입자에 넣으십시오. 과학자들은 이러한 방식으로 공기 중 거의 모든 부유 입자가 추가 라디칼을 형성한다고 의심합니다. 추가 연구에서 이것이 확인되면 연구원이 대기 질에 대한 모델과 임계 값을 조정해야 할 시급한 필요성이 있습니다. 이 발견은 왜 그렇게 많은 사람들이 특별한 이유없이 호흡기 질환이나 암에 걸리는지 설명하는 데 도움이되는 추가 요소가 될 수 있습니다.
어쨌든, 자유 라디칼에는긍정적 인 측면에서이 연구는 또한 에어로졸에 존재하는 박테리아, 바이러스 및 기타 병원체를 공격하여 무해하게 만든다고 제안합니다. 이 링크는 SARS-CoV-2 바이러스가 상온 및 적당한 습도에서 대기 중 생존 시간이 가장 짧은 이유를 설명 할 수 있습니다.
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