Анализ в реальном времени показывает, что доля вредных веществ в частицах PM намного выше, чем считалось

Люди, вдыхающие загрязненный воздух в течение многих лет, подвергаются повышенному риску развития целого ряда заболеваний. Считается, что это связано с высокореактивными компонентами в составе взвешенных частиц (PM), которые влияют на биологические процессы в организме. Однако исследователи из Базельского университета (Швейцария) теперь показали, что именно эти компоненты исчезают в течение нескольких часов, и поэтому предыдущие измерения полностью недооценивали их фактическое количество в воздухе.

Химический состав этих крошечных частиц в воздухе, которые поступают из самых разных антропогенных и природных источников, чрезвычайно сложен. Особое внимание в исследованиях уделяется высокореактивным компонентам, известным экспертам как кислородные радикалы или активные формы кислорода (АФК). Эти соединения могут окислять биомолекулы внутри и на поверхности клеток дыхательных путей, повреждая их и вызывая воспалительные реакции, затрагивающие весь организм.

Ранее эксперты собирали частицы на фильтры и анализировали их с задержкой в дни или недели. «Поскольку эти активные формы кислорода так быстро реагируют с другими молекулами, их следует измерять без промедления», — объясняет идею исследования атмосферный ученый профессор Маркус Кальберер.

Команда разработала новый метод измерения частиц в течение секунд. Он предполагает сбор частиц прямо из воздуха в жидкость, где они вступают в контакт с различными химическими веществами. В этом растворе АФК реагируют и производят количественно измеримые флуоресцентные сигналы.

Измерения новым методом показали, что от 60% до 99% активных форм кислорода исчезают в течение минут или часов. Предыдущие анализы на основе фильтров давали искаженную картину. «Реальная доля вредных веществ во взвешенных частицах значительно выше, чем предполагалось ранее», — говорит Кальберер.

Дальнейшие лабораторные анализы с клетками легочного эпителия также показали, что именно короткоживущие, высокореактивные компоненты PM вызывают иные и более сильные воспалительные реакции по сравнению с частицами, проанализированными с задержкой.

Следующим шагом станет дальнейшее развитие измерительного прибора для более глубокого понимания состава и воздействия PM. «Если мы сможем точнее и надежнее измерять долю высокореактивных вредных компонентов, это также позволит принять более эффективные защитные меры», — поясняет Кальберер.