Невидимое загрязнение воздуха на природе может быть таким же токсичным, как и городской смог
Ох, сладкий загородный воздух может быть не таким бодрящим, как мы когда-то думали.
Считается, что мелкие твёрдые частицы диаметром менее 2,5 микрометров (PM2,5) наносят наибольший вред здоровью человека. Дело в том, что эти загрязнители достаточно малы, и они могут проникать глубоко в наши лёгкие, повреждая находящиеся там клетки и ткани.
Поэтому Всемирная организация здравоохранения установила порог безопасности для уровней PM2,5 в окружающей среде. Тем не менее, этот лимит не учитывает нюансы внутренне токсичных химических веществ.
Новые исследования показывают, что масса мелких твёрдых частиц, которыми мы дышим, может быть менее важна для здоровья человека, чем их химический состав. Это связано с тем, что некоторые более лёгкие частицы с большей вероятностью производят активные формы кислорода, которые могут оказывать отравляющее воздействие на здоровье человека.
Когда исследователи в Соединённых Штатах сравнили три городских района с одним сельским на Среднем Западе, они обнаружили одинаковые уровни окислительного потенциала во всех четырёх местах. И это было правдой, несмотря на то, что сельская местность имела относительно более низкую массу PM2,5.
В то время как на сельскохозяйственную деятельность приходится лишь 12 процентов массы PM2,5 в сельской местности, в них содержится более 60 процентов клеточного окислительного потенциала региона. С другой стороны, окислительный потенциал большинства городских объектов составлял менее 54 процентов.
«В целом, наше исследование показывает, что источники, вносящие существенный вклад в массу PM2,5, не обязательно одинаково важны с точки зрения их воздействия на здоровье», — пишут авторы в новой статье. Вместо этого исследователи утверждают, что показатели здоровья для загрязнения воздуха должны основываться больше на токсическом потенциале мелких частиц, чем на их фактической массе.
Исследование основано на еженедельных пробах PM2,5, собранных летом и осенью 2018 года и зимой и весной 2019 года в Чикаго, Индианаполисе и Сент-Луисе и в сельской местности в Иллинойсе. Анализируя состав, массу и окислительный потенциал этих образцов, команда обнаружила слабую корреляцию между массой и токсичностью мелких твёрдых частиц.
И вот почему она опасна: более лёгкие химические вещества в сельской местности с гораздо большей вероятностью производили вредные для здоровья побочные продукты.
Следы железа и органического углерода, например, сильно коррелировали с клеточным окислительным потенциалом в течение года. Содержание других промышленных химикатов — таких как свинец, алюминий, медь и марганец, — заметно увеличивалось зимой и осенью.
Сильная сезонность этих результатов предполагает, что многие потенциально токсичные химические вещества, замеченные в сельских районах Иллинойса, связаны с сельскохозяйственной деятельностью. Например, с применением удобрений и гербицидов.
Фосфорные удобрения, которые распыляют, например, на посевы, содержат загрязняющие вещества тяжёлых металлов (в частности, свинец и хром), которые могут легко проникать в воздух и наши лёгкие. Подобным образом распрыскивают и медные фунгициды.
Несмотря на незначительный вклад в массу PM2,5, риски для здоровья от сельскохозяйственной деятельности нельзя игнорировать, заключают авторы.
Очевидно, что способ, которым мы измеряем загрязнение воздуха, ошибочен и не отражает всей степени вреда. Однако измерить окислительный потенциал отдельных химических веществ гораздо сложнее, чем просто взвесить массу всех загрязнителей окружающей среды. Авторы текущего исследования надеются, что их новая методология может упростить тестирование на токсичность воздуха в будущем.