Svake godine, izloženost česticama u vazduhu poznatim kao PM 2,5 (čestice prečnika manjeg od 2,5 mikrometara) dovodi do miliona prevremenih smrti širom sveta.
Organski aerosoli su dominantni sastojci PM 2,5 na mnogim lokacijama širom sveta. Istorijski gledano, hemijska složenost organskih aerosola je otežavala određivanje nivoa njihove toksičnosti.
Ali studija koju su vodili istraživači sa Tehnološkog instituta Džordžije unapredila je razumevanje hemijskog sastava PM 2,5 i reakcije alveolarnih ćelija pluća izloženih ovom zagađenju, naglašavajući rastuću pretnju po ljudsko zdravlje.
Objavljena u Environmental Science and Technologi , studija pokazuje da su oksidovani organski aerosoli (OOA) najtoksičniji tip organskih aerosola u PM 2.5.
„Oksidovani organski aerosoli su najzastupljenija vrsta organskih aerosola širom sveta“, rekla je Nga Li (Sali) Ng, profesor ljubavi porodice na Školi za hemijsko i biomolekularno inženjerstvo Georgia Tech i Školi za nauku o Zemlji i atmosferi. „Na primer, kada dim od šumskog požara reaguje u atmosferi, on generiše OOA.“
Kako su istraživači koristili napredne tehnike kao što je masena spektrometrija za analizu hemijskog sastava PM 2.5 u Atlanti, Džordžija, oni su istovremeno merili proizvodnju reaktivnih vrsta kiseonika (ROS) u alveolarnim ćelijama koje su rezultat izloženosti zagađenju.
ROS su molekuli koji mogu izazvati oksidativni stres i oštećenje naših ćelija, što potencijalno dovodi do različitih zdravstvenih problema, uključujući kardiopulmonalne bolesti.
Da bi razumeli mehanizme iza oksidativnog stresa izazvanog PM 2.5, istraživači su koristili ćelijske testove, što im je omogućilo da izmere i hemijski i biološki generisani ROS.
Studija je otkrila da su visoko nezasićene vrste koje sadrže ugljenik-kiseonik dvostruke veze i aromatične prstenove unutar OOA glavni pokretači ćelijske proizvodnje ROS, unapređujući razumevanje hemijskih karakteristika ambijentalnih organskih aerosola koje ih čine toksičnim.
Kako je doprinos izvora fosilnih goriva formiranju organskih aerosola u Sjedinjenim Državama poslednjih decenija opao zbog strategija smanjenja, relativni značaj drugih izvora se povećao, rekao je Fobang Liu, vodeći autor studije.
„Na primer, očekuje se da će sagorevanje biomase postati važniji izvor OOA sa sve većim trendom šumskih požara“, dodao je Liu, bivši postdoktorski istraživač u Ng-ovoj laboratoriji na Georgia Tech-u, koji je sada vanredni profesor na Univerzitetu Si’an Jiaotong u Kina.
Glavna hemijska karakteristika OOA nastala sagorevanjem biomase je visoka frakcija oksigeniranih aromatičnih jedinjenja. „Stoga, ovaj rad naglašava da organski aerosoli mogu postati toksičniji u budućnosti“, rekao je on.
Prema istraživačima, njihovi nalazi podvlače potrebu za kontinuiranom saradnjom između oblasti atmosferske hemije, toksikologije, epidemiologije i biotehnologije kako bi se uhvatili u koštac sa globalnom krizom zagađenja vazduha.
„OOA su surogat sekundarnih organskih aerosola. Sekundarni organski aerosoli su sveprisutni i rasprostranjeni u atmosferi, moramo razumeti njihove izvore i hemijsku obradu kada formulišemo efikasne strategije za ublažavanje uticaja PM 2,5 na zdravlje“, rekao je profesor Ng.
„Budući rad bi trebalo da se nastavi na istraživanju uticaja na zdravlje različitih komponenti PM 2,5, posebno sekundarnih organskih aerosola formiranih od prekursora koji se emituju tokom procesa nepotpunog sagorevanja fosilnih goriva i goriva iz biomase“, rekla je ona.
Različiti regioni mogu imati različite tipove organskih aerosola zbog različitih izvora emisije i atmosferskih uslova. Stoga će dugoročno merenje tipova organskih aerosola u širokom spektru geografskih oblasti biti važno za unapređenje razumevanja uticaja na zdravlje, naglasili su istraživači.
