Стареющие выхлопы самолётов становятся более токсичными для человека

Мелкие твердые частицы — это крошечные частицы диаметром в нанометровом диапазоне. Они образуются, например, при сгорании топлива, остаются во взвешенном состоянии в воздухе и могут проникать глубоко в дыхательные пути. Там они способны вызвать окислительный стресс — процесс, который провоцирует воспаление и в долгосрочной перспективе может привести к серьёзным проблемам со здоровьем, таким как респираторные или сердечно‑сосудистые заболевания. Ученые называют эту вредную способность частиц окислительным потенциалом.

При этом мелкие частицы обычно находятся в атмосфере в течение нескольких часов или даже нескольких дней до того, как их вдыхает человек, и до сих пор мало что известно о том, как со временем меняются их вредные свойства. Исследовательская группа под руководством профессора Маркуса Кальберера изучила, как развивается окислительный потенциал и, следовательно, токсичность частиц, выбрасываемых небольшими авиационными турбореактивными двигателями и судовыми дизелями.

Выбросы самолётов становятся более токсичными

Используя фотохимический реактор, учёные смоделировали изменения частиц в атмосфере в период от одного до двенадцати дней. Для оценки окислительных свойств свежих и «старых» выхлопов они применяли специально разработанный в Базельском университете онлайн‑прибор — OOPAAI (онлайн‑инструмент окислительного потенциала аскорбиновой кислоты).

Результаты оказались показательными: в то время как связанные со здоровьем свойства выбросов судовых двигателей в основном оставались стабильными с течением времени, окислительный потенциал частиц из авиационных выхлопов существенно увеличивался по мере их старения.

По словам авторов, это объясняется изменением химического состава частиц — в течение длительного времени они вступают в реакции с компонентами воздуха под действием солнечного света, и в результате их свойства, важные для здоровья человека, меняются.

«Наше исследование показывает, что важно учитывать не только только что выброшенные частицы выхлопных газов. Атмосферные процессы могут значительно изменить их окислительные свойства и, следовательно, потенциал нанести вред здоровью человека», — говорит д-р Баттист Утингер, один из первых авторов работы из Департамента наук об окружающей среде и Швейцарского института нанонауки при Базельском университете. Он подчёркивает, что такие изменения важны для оценки наиболее токсичных источников мелких твёрдых частиц и их свойств.

Профессор Маркус Кальберер, Базельский университет

По оценкам Всемирной организации здравоохранения, ежегодно происходит более 7 миллионов преждевременных смертей из‑за воздействия высоких концентраций частиц загрязняющего воздуха — это более чем в два раза превышает число глобальных смертей от СПИДа, малярии и туберкулёза вместе взятых.