Je dobre známe, že častice PM2,5 vo vzduchu môžu predstavovať zdravotné riziko
Z predchádzajúcich štúdií je známe, ževoľné radikály sa tvoria v ľudskom tele, keď sa častice rozpúšťajú v povrchovej tekutine dýchacieho traktu. Častice zvyčajne obsahujú chemické zložky, ako sú kovy, ako je meď a železo, ako aj určité organické zlúčeniny. Vymieňajú si atómy kyslíka s inými molekulami za vzniku vysoko reaktívnych zlúčenín, ako sú peroxid vodíka (H2O2), hydroxyl (HO) a hydroperoxyl (HO2), ktoré spôsobujú takzvaný oxidačný stres. Napádajú napríklad nenasýtené mastné kyseliny v tele, ktoré už nemôžu slúžiť ako stavebné kamene pre bunky. Lekári označujú také procesy ako zápal pľúc, astma a iné ochorenia dýchacích ciest. Dá sa vyprovokovať dokonca aj rakovina, pretože voľné radikály môžu tiež poškodiť DNA genetického materiálu.
Vďaka jasnému röntgenovému svetlu zPomocou švajčiarskeho svetelného zdroja SLS boli vedci schopní nielen prezerať takéto častice jednotlivo s rozlíšením menším ako jeden mikrometer, ale dokonca sa pozrieť aj do vnútra častíc, zatiaľ čo v nich prebiehali reakcie. Použili na to aj nový typ článku, ktorý dokáže simulovať širokú škálu atmosférických podmienok prostredia. Dokáže presne regulovať teplotu, vlhkosť a pôsobenie plynov a má zdroj ultrafialového LED svetla, ktorý nahrádza slnečné žiarenie.
Vedci skúmali častice obsahujúceorganické zložky a železo. Železo pochádza z prírodných zdrojov, ako je púštny prach a sopečný popol, ale vyskytuje sa aj v emisiách z priemyslu a dopravy. Organické zložky pochádzajú z prírodných aj antropogénnych zdrojov. V atmosfére sa tieto zložky spájajú a vytvárajú komplexy železa, ktoré potom pôsobením slnečného žiarenia reagujú na takzvané radikály. Oni zase viažu všetok dostupný kyslík a vytvárajú tak voľné radikály.
Zvyčajne v mokrom dni je väčšina sypkých.radikály difundujú z častíc do vzduchu. V takom prípade už nehrozí ďalšie nebezpečenstvo, ak nadýchneme častíc, ktoré obsahujú menej voľných radikálov. Avšak v suchý deň sa tieto radikály hromadia vo vnútri častíc a za pár sekúnd spotrebujú všetok dostupný kyslík. Je to spôsobené viskozitou: pevné látky môžu byť pevné, napríklad kamenné, alebo tekuté, ako voda, ale v závislosti od teploty a vlhkosti môžu byť tiež polokvapalné.
Alarmujúce je najmä to, že najvyššieKoncentrácie voľných radikálov vznikajú v dôsledku interakcie železa a organických zlúčenín v každodenných poveternostných podmienkach: v priemere pod 60 % a teplotách okolo 20 stupňov Celzia, čo je typické aj pre vnútorné prostredie.
„Kedysi sa myslelo, že voľné radikályvznikajú vo vzduchu, ak vôbec, keď malé prachové častice obsahujú relatívne vzácne zlúčeniny, ako sú chinóny. Ide o oxidované fenoly, ktoré sú prítomné napríklad v pigmentoch rastlín a húb. Nedávno sa ukázalo, že v časticiach existuje mnoho ďalších zdrojov voľných radikálov. Ako sme teraz zistili, tieto známe radikálne zdroje môžu byť značne posilnené za úplne normálnych každodenných podmienok. Asi jedna z 20 častíc je organická a obsahuje železo.“
Peter Aaron Alpert, výskumník PSI v Inštitúte Paula Scherrera
Je pravdepodobné, že budú mať rovnaké fotochemické reakciemiesto v iných malých časticiach prachu. Vedci majú podozrenie, že takmer všetky suspendované častice vo vzduchu týmto spôsobom tvoria ďalšie radikály. Ak to potvrdia ďalšie výskumy, potom musia vedci urgentne prispôsobiť modely a kritické hodnoty pre kvalitu ovzdušia. Toto zistenie by mohlo byť ďalším faktorom, ktorý by mohol pomôcť vysvetliť, prečo sa u mnohých ľudí bez konkrétneho dôvodu vyvinú respiračné ochorenia alebo rakovina.
Voľné radikály jeden majúPozitívne je, že štúdia tiež naznačuje, že napádajú baktérie, vírusy a iné patogény prítomné v aerosóloch a spôsobujú ich neškodnosť. Tento odkaz môže vysvetľovať, prečo má vírus SARS-CoV-2 najkratšiu dobu prežitia na vzduchu pri izbovej teplote a miernej vlhkosti.
Prečítajte si tiež:
Fyzici vytvorili analóg čiernej diery a potvrdili Hawkingovu teóriu. Kadiaľ vedie?
Vypočujte si rover NASA Perseverance pohybujúci sa po Marse.
Ľudia vydržia veľmi nízke teploty aj bez zdrojov tepla.