Исследование проливает свет на токсичность атмосферного загрязнения твердыми частицами

Ежегодно воздействие взвешенных в воздухе твердых частиц, известных как PM_2.5 (частицы диаметром менее 2,5 микрометров), приводит к миллионам преждевременных смертей во всем мире. Органические аэрозоли являются основным компонентом PM_2.5 во многих регионах мира. Исследование под руководством ученых из Технологического института Джорджии углубило понимание как химического состава PM_2.5, так и реакции клеток легочных альвеол на это загрязнение.

Исследование, опубликованное в журнале Environmental Science and Technology, показывает, что окисленные органические аэрозоли (OOA) являются наиболее токсичным типом органических аэрозолей в PM_2.5. "Окисленные органические аэрозоли — самый распространенный тип органических аэрозолей в мире", — отметила Нга Ли (Салли) Нг, профессор Школы химической и биомолекулярной инженерии и Школы наук о Земле и атмосфере Технологического института Джорджии.

Исследователи использовали передовые методы, такие как масс-спектрометрия, для анализа химического состава PM_2.5 в Атланте (Джорджия, США), одновременно измеряя образование активных форм кислорода (АФК) в клетках альвеол в результате воздействия загрязнения. АФК могут вызывать окислительный стресс и повреждение клеток. Исследование выявило, что высоконенасыщенные виды, содержащие двойные связи углерод-кислород и ароматические кольца в составе OOA, являются основными факторами, стимулирующими выработку АФК в клетках.

По словам ведущего автора исследования Фобанга Лю, по мере снижения вклада ископаемого топлива в образование органических аэрозолей в США, относительная важность других источников растет. "Например, ожидается, что с увеличением числа лесных пожаров сжигание биомассы станет более важным источником OOA", — добавил он. Поскольку основной химической характеристикой OOA от сжигания биомассы является высокая доля кислородсодержащих ароматических соединений, эта работа подчеркивает, что органические аэрозоли могут стать более токсичными в будущем.

Ученые подчеркивают необходимость дальнейшего сотрудничества между областями атмосферной химии, токсикологии, эпидемиологии и биотехнологии для решения глобального кризиса загрязнения воздуха. Будущие исследования должны продолжить изучение воздействия на здоровье различных компонентов PM_2.5, особенно вторичных органических аэрозолей, образующихся из предшественников, выбрасываемых при неполном сгорании ископаемого топлива и биомассы.