В лабораторных экспериментах они обнаружили, что по мере старения в условиях, имитирующих атмосферу, способность частиц вызывать окислительные реакции существенно возрастает.
Мелкодисперсные частицы загрязнения имеют размеры в нанометровом диапазоне. Они могут долго оставаться в воздухе и проникать глубоко в дыхательные пути. Попадая в организм, такие частицы способны провоцировать окислительный стресс — процесс, при котором активные химические соединения повреждают клетки и способствуют развитию воспаления. Длительное воздействие загрязненного воздуха связано с повышенным риском респираторных и сердечно-сосудистых заболеваний.
Однако свойства частиц могут меняться уже после того, как они покинули двигатель. Чтобы выяснить, как атмосферные процессы влияют на их потенциальную опасность, команда под руководством профессора Маркуса Кальберера исследовала выбросы небольшого авиационного реактивного двигателя и судового дизельного двигателя.
Ученые использовали фотохимический реактор, чтобы смоделировать процессы, происходящие с частицами в атмосфере в течение периода, эквивалентного одному — двенадцати дням. Для оценки их свойств исследователи применили специальный прибор, разработанный в Базельском университете. Он позволяет измерять окислительный потенциал частиц — показатель их способности запускать реакции, связанные с окислительным стрессом.
Эксперименты выявили различия между двумя источниками загрязнения. Окислительный потенциал частиц из авиационных выхлопов заметно увеличивался по мере их старения. При этом свойства частиц из судовых выбросов в целом оставались относительно стабильными.
Исследователи связывают изменения с химическими реакциями, которые происходят под действием солнечного света и компонентов атмосферы. По мере таких превращений меняется химический состав частиц, а вместе с ним — их способность участвовать в окислительных реакциях.
Таким образом, оценка свежих выбросов непосредственно у двигателя не всегда позволяет понять, какими свойствами загрязнение будет обладать спустя несколько дней.
Окислительный потенциал используют как показатель, помогающий оценивать потенциальную опасность частиц загрязнения для организма. Однако он не является прямым измерением токсичности для человека и сам по себе не позволяет определить вероятность развития конкретного заболевания.
Авторы исследования считают, что при оценке авиационных выбросов необходимо учитывать не только состав выхлопа в момент его образования, но и последующие изменения в атмосфере. Эти процессы могут влиять на свойства загрязнения, которое переносится на значительные расстояния от источника.
Исследователи также отмечают, что действующие нормативы качества воздуха не всегда учитывают различия в потенциальной опасности частиц из разных источников и изменения их свойств со временем.
При этом эксперимент проводился в лабораторных условиях и включал выбросы конкретных двигателей. Чтобы установить, насколько сильно обнаруженные изменения влияют на здоровье людей в реальных условиях, необходимы дополнительные исследования.
