Легко увидеть загрязнение воздуха, когда оно висит в виде смога над городом. Тем не менее, даже в сельской местности, где воздух выглядит чище, исследователи обнаружили в атмосфере парящие в воздухе вредные для здоровья частицы.

Этот сладкий деревенский воздух может быть не таким бодрящим, как мы когда-то думали.

Считается, что мелкие твердые частицы диаметром менее 2,5 микрометров (PM2,5) наносят наибольший вред здоровью человека, поскольку эти загрязнители достаточно малы, чтобы проникать глубоко в наши лёгкие, повреждая находящиеся там клетки и ткани.

Поэтому в качестве руководства Всемирная организация здравоохранения установила порог безопасности для уровней PM2,5 в окружающей среде, и тем не менее эта линия на песке не учитывает нюансы внутренне токсичных химических веществ.

Новые исследования показывают, что масса мелких твердых частиц, которыми мы дышим, может быть менее важна для здоровья человека, чем их химический состав.

Это связано с тем, что некоторые более легкие частицы с большей вероятностью производят активные формы кислорода, которые могут оказывать токсическое воздействие на здоровье человека.

Когда учёные Соединенных Штатах сравнили три городских района с одним сельским районом на Среднем Западе, то обнаружили одинаковые уровни окислительного потенциала во всех четырёх местах. 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, на ее долю приходится 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 научной статье, опубликованной в Journal of Hazardous Materials.

Вместо этого исследователи утверждают, что наши 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, которые были получены летом и осенью 2018 года, а также зимой и весной 2019 года в Чикаго, Индианаполисе и Сент-Луисе, а также в сельской местности в Иллинойсе.

Анализируя состав, массу и окислительный потенциал этих образцов, команда обнаружила плохую корреляцию между массой и токсичностью мелких твердых частиц.

Более легкие химические вещества в сельской местности с гораздо большей вероятностью производили вредные для здоровья побочные продукты.

Плавающие 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, имело тенденцию к увеличению зимой и осенью.

Сильная сезонность этих результатов предполагает, что многие потенциально токсичные химические вещества, выдыхаемые в сельских районах Иллинойса, связаны с сельскохозяйственной деятельностью, такой как применение удобрений и гербицидов.

Фосфорные удобрения, которые распыляют на посевы, например, содержат загрязняющие вещества тяжелых металлов, таких как свинец и хром, которые могут легко проникать в воздух и наши легкие. Подобным образом опрыскивают и медные фунгициды.

Несмотря на то, что он расположен в 12 километрах от угольной электростанции, сжигание угля и биомассы составляет более 80% массы PM2,5 в сельской местности Иллинойса.

Если бы авторы просто измеряли PM2,5, казалось бы, что уголь — самый опасный фактор для здоровья человека. Но это может быть не так. Вместо этого сельскохозяйственные источники, которые легче по массе, оказались в два раза более токсичными, чем сожженная биомасса.

«Несмотря на незначительный вклад в массу PM2,5, риски для здоровья от сельскохозяйственной деятельности нельзя игнорировать», — заключают авторы.

Мы также не можем позволить себе игнорировать другие более лёгкие формы мелких твердых частиц.

Например, исследование, проведенное в Пекине в 2019 году, показало, что выбросы транспортных средств составляют лишь 10 процентов массы PM2,5 в регионе. Тем не менее, на их долю приходилось более половины всех токсических потенциалов, измеренных в воздухе.

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 вышеуказанной статьи надеются, что их новая методология может упростить тестирование на токсичность воздуха для природоохранных органов и политиков в будущем.