Global undersøgelse afslører sundhedsvirkninger af luftbårne sporstoffer

Som alle med sæsonbestemte allergier ved, kan usete luftbårne partikler virkelig ødelægge en persons dag. Ligesom træpollen, der måske plager dig dette forår, kan små koncentrationer af sporstoffer i luften have betydelige negative konsekvenser for menneskers sundhed. Men i modsætning til pollental og andre allergiindekser, som er omhyggeligt sporet og bredt tilgængelige, eksisterer der begrænset viden om de omgivende koncentrationer af kræftfremkaldende sporstoffer som bly og arsen i byområder i udviklingslandene.

En nylig indsats ledet af Randall Martin, Raymond R. Tucker Distinguished Professor ved McKelvey School of Engineering ved Washington University i St. Louis, analyserede globale omgivende partikler (PM) for at forstå to af dets nøglekomponenter, mineralstøv og sporelementer oxider. Sporelementer - såsom bly og arsen - har veldokumenterede sammenhænge med ugunstige sundhedsmæssige resultater. Mens støv stammer fra både naturlige kilder som ørkener og menneskelige aktiviteter som byggeri og landbrug, udsendes sporstoffer overvejende af menneskelige aktiviteter som forbrænding af fossile brændstoffer og industrielle processer.

Martins team, herunder Jay Turner, James McKelvey professor i ingeniøruddannelse ved WashU, og Xuan Liu, en kandidatstuderende, der arbejder med Martin og Turner i Department of Energy, Environmental &Chemical Engineering, undersøgte data indsamlet af Surface PARTiculate mAtter Network ( SPARTAN), det eneste globale overvågningsnetværk, der måler PM-elementsammensætning.

Deres arbejde, udgivet i ACS ES&T Air , produceret et værdifuldt datasæt og metode til at identificere regioner med forhøjede sporelementer. Resultaterne fremhævede også områder, der giver anledning til bekymring i Bangladesh, Indien og Vietnam, som kan drage fordel af interventioner for at reducere emission af sporstoffer fra menneskelige aktiviteter.

"Plidelige data om elementær sammensætning af omgivende PM er afgørende for at forstå sundhedsrisiciene forbundet med eksponering for luftbårne sporstoffer," sagde Liu, den første forfatter på papiret. "Vores arbejde fremhæver de betydelige sundhedsrisici forårsaget af forhøjede niveauer af luftbårne sporstoffer, især arsen, i Syd- og Sydøstasien."

"Dette arbejde henleder opmærksomheden på behovet for vedvarende konsistent overvågning af grundstofsammensætningen af ​​fine partikler i byområder verden over," tilføjede Martin. "At identificere potentielle emissionskilder for disse elementer vil informere målrettede indgreb for at mindske eksponeringen og beskytte folkesundheden."

Selvom Martin og hans samarbejdspartnere i tidligere undersøgelser har fundet ud af, at den globale luftforurening fra fine partikler faldt mellem 1998 og 2019, og strategier som at erstatte traditionelle brændstofkilder med bæredygtige energikilder yderligere kunne bremse PM-forurening, peger deres SPARTAN-analyse på vedvarende bekymringer vedrørende eksponering at spore elementer gennem indånding af PM. Holdet identificerede uformel genbrug af bly-syrebatterier, genbrug af e-affald og kulfyrede murstensovne som potentielle bidragydere til de forhøjede koncentrationer af sporstoffer, især i Dhaka, Bangladesh.

Mere generelt bemærkede holdet, at koncentrationer af sporstoffer er særligt høje i lavindkomst- og mellemindkomstlande på grund af ureguleret urbanisering og industrialisering. Imidlertid er PM-overvågningsnetværk i disse områder i bedste fald plettede, hvilket hindrer forskeres forståelse af støv- og sporelementniveauer og deres emissionskilder. Ensartede prøveudtagningsmetoder og pålidelige analyser er nødvendige for at muliggøre sammenligninger over hele verden.

"Vores voksende prøveindsamling vil føre til bedre estimeringer af støv- og sporstofkoncentrationer, hvilket vil give os mulighed for at udføre mere nøjagtig sundhedsrisikovurdering og grundig undersøgelse af emissionskilder," sagde Liu. "Visse SPARTAN-steder er blevet udvalgt eller etableret som en del af Multi-Angle Imager for Aerosols (MAIA) satellitmission, dedikeret til at studere sundhedspåvirkningerne af forskellige typer luftbårne partikler. Dette samarbejde vil give et stort datasæt med øget prøveudtagningsfrekvens, der hjælper vi identificerer forureningskilder mere effektivt i fremtiden."

Flere oplysninger: Xuan Liu et al., Elemental Characterization of Ambient Particulate Matter for a Globally Distributed Monitoring Network:Methodology and Implikations, ACS ES&T Air (2024). DOI:10.1021/acsestair.3c00069

Leveret af Washington University i St. Louis