سال ها است که درمورد آلودگی هوا واج گفته می شود اما ما درمورد بزرگ ترین سیلان زیست محیطی مرتبط با سلامتی دچار ضلالت شده ایم. بخاطر مثال، می گوییم که PM2.5 (ذرات آلاینده ی جامد دارای قطر ۲/۵ میکرومتر خواه ناچیز) می توانند ازطریق شش ها ملتفت جریان خون شوند اما درواقع، بیشتر آن ها نمی توانند از این عادت وارد خون شوند. همچنین به ما گفته شده است که گازهای NOx (نیتروژن اکسیدها و ازجمله نیتروژن دی زنگ)، بزرگ ترین تهدید برای سلامتی درون شهرها هستند. این تو حالی است که نیتروژن اکسیدها فقط مسئول ۱۴ درصد از اجل های ناشی از آلودگی محیط در اروپا هستند.
داخل این میان، بزرگ ترین قاتل یعنی «نانوذرات» مطرح نمی شود، قانونی برای آن تصویب نشده است و به جز در برخی از محافل علمی، معمولا درمورد آن سخنی به میان نمی آید. اگرچه آلاینده های قسمت قسمت کردن PM2.5 همچنین بسیار کوچک بوده و پیمانه ی آن ها تقریبا ۳۰ مقابل کوچک برنده از ستبری یک کدر موی انسان است اما درمقایسه با یک نانوذره، وزن نسبتا ثقل دارند.
وزن ی آلاینده های PM2.5 معمولا چیزی حدود ۲۵۰۰ نانومتر است، درحالی که قاتلان اصلی، ۱۰۰ نانومتر خواه اندک هستند. روند این است که مقامات محلی، ذرات PM2.5 و هر ذره ی کوچک خیس از آن را مستوی درنظر می گیرند. این بدان معنا است که اغلب گزارش های آن ها، خطرات واقعی ناشی از آلودگی محیط بوسیله مایه ی این ذرات را کم از حد واقعی نشان می دهد.
داخل سال ۲۰۰۳، ساربجیت کائور، درحال به پایان رساندن دوره ی کارشناسی ارشد خود درون کالج سلطنتی لندن وجود که یکی از اساتیدش به او پیشنهاد کرد به آزمایش داپل بپیوندد (بررسی ی پراکندگی آلودگی هوا و نفوذ آن بوسیله محیط محلی). کائور یک مطالعه ی مواجهه ی شخصی طراحی کرد. درون این آزمایش، گروهی متشکل از ۶ نفر حسگرهای مختلف آلودگی هوا را به شکل لباسی پوشیدند و به مدت چهار هفته، هر روز مسیری را تو مرکز لندن طی کردند.
بررسی ی سال ۲۰۰۳ ساربجیت کائور علامت انصاف که داوطلبان در هر عمه از زمان، درمعرض ذرات آلاینده ی زیادی صبر می گرفتند که تا ۱۳۰ هزار ذره همچنین می رسید
کائور می گوید:غلام غبطه سطح معینی از تنوع در تعداد ذرات را داشتم اما سطح نوسانات مرا شگفت زده کرد... تعداد اتومبیل هایی که گذر می کردند، تأثیر بسیار کمی روی مواجهه ی افراد با PM2.5، اما تأثیر عظیمی بر ذرات بسیار ریز داشت. همان طور که شریک شدن کنندگان خوش نویسی را می پیمودند، هر زمان درمعرض حداقل ۳۶ هزار ذره قرار می گرفتند و تعداد ذرات به ۱۳۰ هزار نیز می رسید. وقتی آن ها همان سطر را با حرکت دورانی طی می کردند، حداکثر و حداقل ها ۲۰ هزار دیگر افزایش ظاهر می کرد.
بالاترین میانگین ها در اتومبیل ها (ازجمله اتوبوس ها) ثبت شد: هرچه به منبع آلودگی یعنی اگزوز اتومبیل ها نزدیک تیز باشید، تعداد بی مو نانوذراتی که درمعرض آن ها فراغت می گیرید، بیشتر می شود. اختلاف بین پیاده رفتن داخل پهلو جاده و قدم کوفتن از سمت ساختمان داخل همان سطر (فقط چند قدم کوتاه) چنین حیات: ۸۲ هزار مورچه درمقابل ۶۹ هزار ذره. در این فاصله، خوانش های معمول PM2.5 هیچ تغییری را مدال نمی دادند.
حدود سال ۲۰۰۶، درست همان زمان که کائور از بصیرت دور می شد و یافته های او تفاوتی تو نحوه ی اندازه گیری مواجهه با آلودگی هوا به وسیله ی مسئولان ابداع نکرد، یک دانشجوی دکتری دانشگاه کمبریج این پژوهش را ادامه داد. او پراشانت کومار شهرت داشت که درون دوران کارشناسی ارشد خویشتن داخل مؤسسه ی فناوری هند در دهلی (IIT) بوسیله معاینه ی ذرات PM2.5 و PM10 پرداخته حیات. وی پس از ورود بوسیله انگلستان برای اطراف ی دکتری خود وارد شد که در این دانشگاه پژوهشی درمورد نانوذرات و پیمانه گیری انبوهی آن ها در فضا های مختلف ادا نشده است. بنابراین، تصمیم گرفت موضوع را به نشانی یک چالش مطرح درنگ. مقالات اتیه او که از سال ۲۰۰۸ به بعد منتشر شد، کاری بنیادین روی مواجهه ی دربرابر نانوذرات به شمار می رفت و مقام استنباط را برای او در دانشگاه ساری (Surrey) به تعاقب داشت. کومار به تامل می آورد:مقاله های مرتبط:افزایش ریسک حمله قلبی با اضافه آلودگی هوا و آلودگی صوتیآلودگی محیط منجر به رجوع میلیون ها ناسالم آسمی به اورژانس می شودتأثیر مثبت خودروهای برقی داخل کاهش آلودگی هوانخستین مطالعه ای که درون سال ۲۰۰۸ ادا دادم، تجزیه و تحلیلی مقدماتی و اکتشافی بود. وقتی که تبخیر از اگزوز ادوات نقلیه خارج می شود، به رخ گاز است و پس ازآن به لباس ذرات نانویی سرد می شود. این ذرات سپس ابتدا به جمع کردن ذرات ارشد نمدار می کنند. از لوله ی اگروز یک اتومبیل می توانید حدود یک میلیون ذره در سانتی متر مکعب هوا بگیرید. این ارج در جاده ۱۰۰ هزار و پهلو جاده ۱۰ هزار ذره است.
مطالعات او مدال داد که تا ۹۰ درصد از تمام ذرات آلاینده ی موجود تو جاده های شلوغ را نانوذرات دارای اندازه ی کمتر از ۱۰۰ نانومتر تشکیل می دهند. کومار تشریح می دهد:این مشکلی برای صلح و صفا ما است، زیرا هرچه ذرات کوچک برنده باشند، مساحت سطحی بیشتری دارند. درمورد ذرات آلاینده، منطقه ی سطحی مبصر پر حرارت به معنای سمی وجود داشتن بیشتر است، زیرا آن ها داخل بدن شما با سطوح بیشتری تو رابطه قرار می گیرند.
بخاطر تجسم این موضوع، توپ فوتبال را با توپ گلف مقایسه کنید. یک توپ فوتبال (در آمریکای شمالی)، دارای محیط ۷۰ سانتی متر و مساحت حدود ۱۵۰۰ سانتی متر مربع است. توپ گلف که بسیار کوچک تر است، دارای محیط ۱۳ سانتی متر و مساحت ۵۴ سانتی متر مربع است. ازنظر حجم، می توان ۱۵۶ توپ گلف را درون همان فضای یک توپ پیاده روی جا داد، ولی مساحت کلی تمام توپ های گلف ۸۴۵۳ سانتی متر مربع خواهد بود، یعنی ۶/۹ متر مربع بیشتر از توپ اسب سواری. درمقیاس نانو، این تضاد تشدید می شود. ابری متشکل از یک میلیاد ذره ی ۱۰ نانومتری، جرمی به اندازه ی یک مورچه ی PM10 دارد، اما مساحت سطحی کلی آن ها یک میلیون مرحله مبصر تر از مساحت یک ذره ی PM10 است و سطوح این ذرات با مواد زهردار پوشانده شده است.
تصور می شود افراد در اتومبیل ، نسبت به حرکت دورانی سوارها خواه افراد پیاده ی پیاده رو درمعرض تعداد بیشتری نانوذرات استراحت می گیرند
یکی دیگر از مطالعات کومار درمورد میزان مواجهه ی کودکانی وجود که با کالسکه درکنار خیابان یک ایالت کوچک مکان به مکان می شدند. او می گوید:ما دریافتیم که هنگام تمایل بخاطر تغییر رنگ چراغ های راهنمایی، نمونه مواجهه بسیار می شود و کودکان در مقایسه با افراد مبصر سال درمعرض ارزش بیشتری از این آلاینده ها قرار می گیرند. در فداکار موارد، میزان مواجهه ۲۰ تا ۳۰ درصد بیشتر بود (درمقایسه ی پشته کالسکه با قد افراد بزرگ سال). ازآنجاکه سیستم پناه کودکان هنور درحال رشد است، آن ها نسبت به تأثیرات سلامتی ناشی از این آلاینده ها آسیب پذیرتر هستند.
در همین رابطه، وارسی ی سلامتی کودکان کالیفرنیا نشان انصاف که ظرفیت ریوی کودکانی که تو فاصله ی نیم کیلومتری یک جاده ی شلوغ عمر می کنند، کاهش می یابد.
نانوذرات همچنین می توانند از دیواره ی ریه ها بگذرند و بیدار جریان خون شوند. این تو حالی است که ذرات مبصر تر PM2.5 قادر به گذر نیستند. این ذرات هنگامی که خبردار جریان خون می شوند، انگیزه ابراز همان التهابی می شوند که تو شش ها ایجاد می کنند با این تفاوت که زمان حال آن ها می توانند وارد هر کالبد یا شریانی از بدن شوند. تا همین اواخر نمودار نبود که اندازه ی ذراتی که می توانند از این خوش نویسی عبور کنند، چقدر است و کدام ذرات تو ریه ها یا مجاری فلکی فوقانی به دام می افتند. برای پاسخ بوسیله این سؤال، پژوهشگران دانشگاه ادینبورگ موش ها را در فضایی راحتی دادند که نانوذرات زر را تنفس کنند و سپس نوبت بوسیله داوطلبان انسانی رسید. جزء نهایی این پژوهش در سال ۲۰۱۷، بوسیله وسیله ی گروهی از پژوهشگران والا هدایت دیوید نیوبای از دانشگاه دانشگاه ادینبورگ ادا شد. طبیب جن رافتیس که یکی از اعضای این گروه پژوهشی بود، می گوید:ایده های مختلفی درمورد چگونگی مدال دادن نانوذرات موجود تو هوا تو خون وجود داشت و تکنیک های تصویربرداری مختلفی پیشنهاد شد. اما هیچ کدام از تکنیک های معیار برداری این طور وضوحی نداشتند. بنابراین ما تصمیم گرفتیم که از طلا استفاده کنیم.
تو این رابطه دستگاهی از ناحیه هلند قرض اندوهناک شد که برای پراکنش طلا تو حد ی ۲ نانومتر، از الکترودهایی مصرف می کرد. ابتدا، دسته ادینبورگ کاری کردند که موش ها نانوذرات طلا را استنشاق کنند و سپس قضا و قدر داوطلبان انسانی رسید. رافتیس تشریح می دهد:مقاله های مرتبط:آیا آلودگی هوا سالانه جان ۹ میلیون نفر را می گیرد؟کره جنوبی و گره با استعمال از باران قلابی با آلودگی هوا مبارزه می کنندآلودگی قطعی محیط پهلو بهره وری کارگران تأثیر می گذاردما از طلا استفاده کردیم زیرا می دانستیم خطری ندارد. از این عنصر بوسیله صورت بالینی استفاده می شود بجای بی اثر است و با چیزی واکنش نمی دهد یا سبب بروز استرس اکسیداتیو در بدن نمی شود. تشخیص آن نیز، برضد ذرات کربن که تو اجسام کربنی بدن پنهان می شوند، آسان است.
مقیاس خون و پیشاب داوطلبان طی ۱۵ دقیقه و ۲۴ ساعت پس از بوییدن ذرات جمع آوری شد و ذرات زر داخل این میزان ها دیده شدند. پژوهشگران عمه ی آستانه ی ۳۰ نانومتر را پیدا کردند؛ هرچیزی که از این وزن کوچک تر بود، می توانست باخبر مسئله خون شود ولی ذرات بزرگ مرطوب قادر به عبور از جگر ها و وارد شدن بوسیله روند خون نبودند. رافتیس می گوید:بدیهی است که درمورد انسان ها نمی توانستیم معیار برداری لیف ارتکاب دهیم، اما در موش ها این فقره را انجام دادیم. بیشترین ازدحام ذرات در کبد ها و پس از آن درون شش دیده می شد، زیرا کبد همان جایی است که خون اول از آن گذر می کند. منافذ کبدی دارای اندازه ی ۵ نانومتر هستند، بنابراین ذرات بزرگ تر از آن قادر به عبور و عدول کردن بوسیله کلیه ها نیستند. تجمعاتی می تواند در جزء های دیگر بدن نیز وجود داشته باشد، بجهت اندازه ی منافذ در بخش های متنوع بدن متفاوت است.
در صورتی که نانوذرات تو دیگر حصه های بدن انباشته شده بود، ذرات طلا داخل نمونه ی ادرار افراد شریک شدن کننده مشاهده می شد
نیوبای، تجسس را ادامه رحم. او این مرحله این طور تخیل کرد که نانوذراتی که تو شریان ها تجمع پیدا می کنند، بتوانند منجر به سکته و بیماری قلبی شوند. وی به بیمارانی که استراحت بود بخاطر حذف رسوب چربی (پلاک) از سرخرگ، پایین تر عمل جراحی صبر گیرند، روی آورد. اگر آن ها نانوذرات طلا را استنشاق می کردند، آیا طلا تو پلاک برداشته شده در جریان جراحی در روز بعد دیده می شد؟ رافتیس می گوید:بله، ما ذرات زر را در پلاک رک کردیم. این موضوع علامت می دهد که ذرات آلاینده ی دارای این حد و ساختار می توانند خلال ۲۴ ساعت پس از استشمام مخبر یک پلاک شوند. این خطری بزرگ برای بیماران مبتلا به مصیبت قلبی است. در مدت آلودگی هوا چیزی است که در بی مو زندگی حیات دارد. ما اینجا فقط یک آزمایش ارتکاب دادیم، ولی این چیزی است که هر روز اتفاق می افتد.
به پلاک ها به عنوان عریضی ی یک تصادف ماشین فکر کردن کنید و شریان ها را به عنوان یک جاده درنظر بگیرید؛ نانوذرات ماشین های زیادی هستند که پشت صحنه ی عارضه تجمع می کنند و موجب انسداد بیشتری می شوند. این نانوذرات همچنین می توانند عامل بروز سرگذشت باشند، چراکه مواد شیمیایی زهردار که به سطوح آن ها چسیبده است، موجب خوف شریان ها می شود.
براساس تخمین مطالعه ی مرحله جهانی بیماری ها (Global Burden of Diseases)، آلودگی محیط می تواند مسئول ۲۱ درصد از تمام مرگ های ناشی از سکته و ۲۴ درصد از مرگ های ناشی از بلای ناگهانی ایسکمیک قلب باشد.
مدت ها است که این دودها بوسیله عنوان عاملی مرگبار درنظر اندوهناک می شوند، ولی تأیید اینکه کدام اجزای آن علت مرگ می شود، مشکل است. اکنون بسیاری پهلو این باورند که گلوله ی پنهان، همان نانوذرات هستند. بنابراین خوانش سطح پایینی از PM2.5، روی وب سایت های دولتی یا برنامه های تلفن همراه امکان پذیر است موجب شود که بوسیله اشتباه اندیشه کنیم محیط پاک است، آن غم در شرایطی که ذرات آلاینده تو هوا وجود داشته و وارد شریان های ما می شوند.
بیشتر کشورها ازجمله آمریکا و سندیکا ی اروپا محدودیت های قانونی برای مضرترین آلاینده های هوایی ازجمله PM2.5، نیتروژن اکسیدها، کربن مونوکسید و گوگرد دی اکسید دارند ولی هیچگاه انفراد نظارتی برای نانوذرات وجود ندارد. چیزی که بوسیله طور متعارف گفته می شود، این است که PM2.5 هر چیزی که تا ۱ نانومتر باشد را شامل می شود که این دیدن متخصص مقاوم بوده ولی همان نعوظ که دیدیم، درواقع میلیون ها نانوذره می توانند وجود داشته باشند درحالی که خوانش های PM2.5 کم باشد.
تنها آیین روزنامه ای که در رابطه با انتشار این ذرات تو اروپا وجود دارد، شامل محدودیت تعداد ذرات و اندازه های تا ۲۳ نانومتر است. این بدان معنا است که بسیار از ۳۰ درصد از نانوذرات موجود تو هوا های شهری ممکن است شامل این گروه بندی نشوند و سنجه ی سابق الذکر تنها بخشی از نانوذرات پایین تر آستانه ی ۳۰ نانومتری معاینه ی طلای ادینبورگ را در بر می گیرد.
ذرات کوچک تر درواقع مساحت سطحی بزرگ تری دارند؛ زیرا بها بیشتری از آن ها حیات دارد و اثر سمی گیرایی نیز بیشتر است
شاید تنها وقوف خوب این باشد که اگرچه تعداد ذرات ارتباط مفیدی با جرم ذرات (PM2.5) ندارد، ولی با خوانش های مرتبط با نیتروژن اکسیدها مناسبت دارد. همانند نانوذرات، بیشترین مقدار نیتروژن دی زنگ درون معاشرت منبع آن وجود دارد و سپس بوسیله سرعت خفا می شود. نیتروژن دی اکسید تا اینکه با دیگر گازهای موجود داخل محیط واکنش داده و نانوذراتی را تشکیل می دهد. بنابراین مقابله با نیتروژن دی زنگ اغلب به عنوان شاخصی از کاهش نانوذرات است. کومار می گوید: «آن ها ارتباط ی منت دارند، زیرا از یک ریشه تولید می شوند.»
راه حل مبارزه با نیتروژن اکسیدها و نانوذرات نیز یکسان است: جایگزینی احتراق با برق. اتومبیل های برقی نیز گرد و غبار جاده ای به راه می اندازند ولی هیچ طرز نانوذرات حاصل از احتراق خواه نیتروژن اکسیدی منتشر نمی کنند.
باید این قضیه را نیز درنظر داشته باشیم که حمل و نقل دارای مدل انتشار گازی صفر، مثل پیاده روی و دوچرخه اتومبیل گزینه های بهتری هستند. هرچه تند نمدار این طور تغییری خلق کردن شود، جان تعداد بیشتری از افراد نجات پیدا می نرم. درون همین حین، ما باید مدل این مواجهه را با جداکردن فیزیکی مردم از ترافیک های مبتنی بر احتراق ازطریق ایجاد مسیرهای دوچرخه موتور مجزا و ابداع موانع سبز (متشابه درختان، پرچین ها و گیاهان بالارونده) بین پیاده روها و خیابان ها کاهش دهیم. رافتیس می گوید:غلام معلوم کردن شمع و استعمال از شومینه ی هیزم سوزش در ساختمان ی خود را مانوس دارم اما از انجام آن ها اجتناب می کنم.
یک دهه گذشته است، اما هنوز هم تشریفات کائور متاثر از ادا پژوهش مرتبط با نانوذرات است. او می گوید:دوستانم به این کار من که هنگام گذشتن از کنار جاده ها به خانه ها می چسبم (تا از موتور ها دور بمانم) می خندند. من کنار جاده ها را برای دویدن انتخاب نمی کنم و همیشه در پارک می دوم. رانندگی هم نمی کنم و فکر کردن نکنم بخواهم این کار را ارتکاب دهم سوا اینکه اتومبیل برقی باشد.
او دوچرخه سواری می درنگ و به گفته ی او حتی اگر در ترافیک سنگین دوچرخه اتومبیل کنید، می توانید مواجهه با آلودگی فضا را با بازی اعاده کنید. او در پاسخ به این سؤال که آیا باید هنجار و محاکمه های مربوط به انتشار آلاینده ها به سمت مواجهه با نانوذرات تغییر کند، می گوید:نمی دانم چرا آن ها چنین مربوط به طبقه کارگر و زحمتکش را عمل نداده اند. مشیت من این است که شما احساس می کنید بوسیله نعوظ مداوم درحال پژوهش و تولید داده هستید اما کسی مفید درمورد آن انجام نمی دهد. احساس می کنم که این موضوع باید همراه با فناوری حرکت نرم. مانتیورها کنونی PM2.5 را حد گیری می کنند.
داخل یک شهر، استاندارد مواجهه ی روزمره ی ما با آلودگی فضا می تواند عرشه تأثیر سیاق حمل و نقل و مسیری که برای عبور آن را انتخاب می کنیم، فراغت گیرد و از انفراد به بی نظیر دیگر متفاوت باشد
اکثر شهرها یا کشورها این آلودگی را درون تعداد معدودی ایستگاه های نظارتی اندازه گیری می کنند که تنها هوای کنار خویشتن را آزمایش می کنند اما ما زندگی خود را به حالت ساکن نمی گذرانیم. کائور می گوید:این هنوز برای من جالب است. چنانچه شما دادرسی های آلودگی هوا را بخاطر شادکامی انسان ها ایجاد می کنید و نصیحت ها براساس داده هایی ارائه می شوند که ربطی به موضوع ندارند، آیا واقعا دارید بوسیله آدم کمک می کنید یا اینکه حقیقتا مانع از آن می شوید؟بیشتر بخوانید:گیاهان آپارتمانی تأثیری کنار پاکسازی هوای خانه ندارندشهر بدون خودرو چگونه است؟سرمایه گذاری ۱۵۰ میلیون دلاری گوگل در پروژه های استفاده از کارمایه پاککشف ارتباط معنادار میان آلودگی فضا و انجام جرایم خشونت آمیزآیا واقعا بیشه های آمازون ۲۰ درصد اکسیژن ما را تامین می کند؟
داخل این میان، بزرگ ترین قاتل یعنی «نانوذرات» مطرح نمی شود، قانونی برای آن تصویب نشده است و به جز در برخی از محافل علمی، معمولا درمورد آن سخنی به میان نمی آید. اگرچه آلاینده های قسمت قسمت کردن PM2.5 همچنین بسیار کوچک بوده و پیمانه ی آن ها تقریبا ۳۰ مقابل کوچک برنده از ستبری یک کدر موی انسان است اما درمقایسه با یک نانوذره، وزن نسبتا ثقل دارند.
وزن ی آلاینده های PM2.5 معمولا چیزی حدود ۲۵۰۰ نانومتر است، درحالی که قاتلان اصلی، ۱۰۰ نانومتر خواه اندک هستند. روند این است که مقامات محلی، ذرات PM2.5 و هر ذره ی کوچک خیس از آن را مستوی درنظر می گیرند. این بدان معنا است که اغلب گزارش های آن ها، خطرات واقعی ناشی از آلودگی محیط بوسیله مایه ی این ذرات را کم از حد واقعی نشان می دهد.
داخل سال ۲۰۰۳، ساربجیت کائور، درحال به پایان رساندن دوره ی کارشناسی ارشد خود درون کالج سلطنتی لندن وجود که یکی از اساتیدش به او پیشنهاد کرد به آزمایش داپل بپیوندد (بررسی ی پراکندگی آلودگی هوا و نفوذ آن بوسیله محیط محلی). کائور یک مطالعه ی مواجهه ی شخصی طراحی کرد. درون این آزمایش، گروهی متشکل از ۶ نفر حسگرهای مختلف آلودگی هوا را به شکل لباسی پوشیدند و به مدت چهار هفته، هر روز مسیری را تو مرکز لندن طی کردند.
بررسی ی سال ۲۰۰۳ ساربجیت کائور علامت انصاف که داوطلبان در هر عمه از زمان، درمعرض ذرات آلاینده ی زیادی صبر می گرفتند که تا ۱۳۰ هزار ذره همچنین می رسید
کائور می گوید:غلام غبطه سطح معینی از تنوع در تعداد ذرات را داشتم اما سطح نوسانات مرا شگفت زده کرد... تعداد اتومبیل هایی که گذر می کردند، تأثیر بسیار کمی روی مواجهه ی افراد با PM2.5، اما تأثیر عظیمی بر ذرات بسیار ریز داشت. همان طور که شریک شدن کنندگان خوش نویسی را می پیمودند، هر زمان درمعرض حداقل ۳۶ هزار ذره قرار می گرفتند و تعداد ذرات به ۱۳۰ هزار نیز می رسید. وقتی آن ها همان سطر را با حرکت دورانی طی می کردند، حداکثر و حداقل ها ۲۰ هزار دیگر افزایش ظاهر می کرد.
بالاترین میانگین ها در اتومبیل ها (ازجمله اتوبوس ها) ثبت شد: هرچه به منبع آلودگی یعنی اگزوز اتومبیل ها نزدیک تیز باشید، تعداد بی مو نانوذراتی که درمعرض آن ها فراغت می گیرید، بیشتر می شود. اختلاف بین پیاده رفتن داخل پهلو جاده و قدم کوفتن از سمت ساختمان داخل همان سطر (فقط چند قدم کوتاه) چنین حیات: ۸۲ هزار مورچه درمقابل ۶۹ هزار ذره. در این فاصله، خوانش های معمول PM2.5 هیچ تغییری را مدال نمی دادند.
حدود سال ۲۰۰۶، درست همان زمان که کائور از بصیرت دور می شد و یافته های او تفاوتی تو نحوه ی اندازه گیری مواجهه با آلودگی هوا به وسیله ی مسئولان ابداع نکرد، یک دانشجوی دکتری دانشگاه کمبریج این پژوهش را ادامه داد. او پراشانت کومار شهرت داشت که درون دوران کارشناسی ارشد خویشتن داخل مؤسسه ی فناوری هند در دهلی (IIT) بوسیله معاینه ی ذرات PM2.5 و PM10 پرداخته حیات. وی پس از ورود بوسیله انگلستان برای اطراف ی دکتری خود وارد شد که در این دانشگاه پژوهشی درمورد نانوذرات و پیمانه گیری انبوهی آن ها در فضا های مختلف ادا نشده است. بنابراین، تصمیم گرفت موضوع را به نشانی یک چالش مطرح درنگ. مقالات اتیه او که از سال ۲۰۰۸ به بعد منتشر شد، کاری بنیادین روی مواجهه ی دربرابر نانوذرات به شمار می رفت و مقام استنباط را برای او در دانشگاه ساری (Surrey) به تعاقب داشت. کومار به تامل می آورد:مقاله های مرتبط:افزایش ریسک حمله قلبی با اضافه آلودگی هوا و آلودگی صوتیآلودگی محیط منجر به رجوع میلیون ها ناسالم آسمی به اورژانس می شودتأثیر مثبت خودروهای برقی داخل کاهش آلودگی هوانخستین مطالعه ای که درون سال ۲۰۰۸ ادا دادم، تجزیه و تحلیلی مقدماتی و اکتشافی بود. وقتی که تبخیر از اگزوز ادوات نقلیه خارج می شود، به رخ گاز است و پس ازآن به لباس ذرات نانویی سرد می شود. این ذرات سپس ابتدا به جمع کردن ذرات ارشد نمدار می کنند. از لوله ی اگروز یک اتومبیل می توانید حدود یک میلیون ذره در سانتی متر مکعب هوا بگیرید. این ارج در جاده ۱۰۰ هزار و پهلو جاده ۱۰ هزار ذره است.
مطالعات او مدال داد که تا ۹۰ درصد از تمام ذرات آلاینده ی موجود تو جاده های شلوغ را نانوذرات دارای اندازه ی کمتر از ۱۰۰ نانومتر تشکیل می دهند. کومار تشریح می دهد:این مشکلی برای صلح و صفا ما است، زیرا هرچه ذرات کوچک برنده باشند، مساحت سطحی بیشتری دارند. درمورد ذرات آلاینده، منطقه ی سطحی مبصر پر حرارت به معنای سمی وجود داشتن بیشتر است، زیرا آن ها داخل بدن شما با سطوح بیشتری تو رابطه قرار می گیرند.
بخاطر تجسم این موضوع، توپ فوتبال را با توپ گلف مقایسه کنید. یک توپ فوتبال (در آمریکای شمالی)، دارای محیط ۷۰ سانتی متر و مساحت حدود ۱۵۰۰ سانتی متر مربع است. توپ گلف که بسیار کوچک تر است، دارای محیط ۱۳ سانتی متر و مساحت ۵۴ سانتی متر مربع است. ازنظر حجم، می توان ۱۵۶ توپ گلف را درون همان فضای یک توپ پیاده روی جا داد، ولی مساحت کلی تمام توپ های گلف ۸۴۵۳ سانتی متر مربع خواهد بود، یعنی ۶/۹ متر مربع بیشتر از توپ اسب سواری. درمقیاس نانو، این تضاد تشدید می شود. ابری متشکل از یک میلیاد ذره ی ۱۰ نانومتری، جرمی به اندازه ی یک مورچه ی PM10 دارد، اما مساحت سطحی کلی آن ها یک میلیون مرحله مبصر تر از مساحت یک ذره ی PM10 است و سطوح این ذرات با مواد زهردار پوشانده شده است.
تصور می شود افراد در اتومبیل ، نسبت به حرکت دورانی سوارها خواه افراد پیاده ی پیاده رو درمعرض تعداد بیشتری نانوذرات استراحت می گیرند
یکی دیگر از مطالعات کومار درمورد میزان مواجهه ی کودکانی وجود که با کالسکه درکنار خیابان یک ایالت کوچک مکان به مکان می شدند. او می گوید:ما دریافتیم که هنگام تمایل بخاطر تغییر رنگ چراغ های راهنمایی، نمونه مواجهه بسیار می شود و کودکان در مقایسه با افراد مبصر سال درمعرض ارزش بیشتری از این آلاینده ها قرار می گیرند. در فداکار موارد، میزان مواجهه ۲۰ تا ۳۰ درصد بیشتر بود (درمقایسه ی پشته کالسکه با قد افراد بزرگ سال). ازآنجاکه سیستم پناه کودکان هنور درحال رشد است، آن ها نسبت به تأثیرات سلامتی ناشی از این آلاینده ها آسیب پذیرتر هستند.
در همین رابطه، وارسی ی سلامتی کودکان کالیفرنیا نشان انصاف که ظرفیت ریوی کودکانی که تو فاصله ی نیم کیلومتری یک جاده ی شلوغ عمر می کنند، کاهش می یابد.
نانوذرات همچنین می توانند از دیواره ی ریه ها بگذرند و بیدار جریان خون شوند. این تو حالی است که ذرات مبصر تر PM2.5 قادر به گذر نیستند. این ذرات هنگامی که خبردار جریان خون می شوند، انگیزه ابراز همان التهابی می شوند که تو شش ها ایجاد می کنند با این تفاوت که زمان حال آن ها می توانند وارد هر کالبد یا شریانی از بدن شوند. تا همین اواخر نمودار نبود که اندازه ی ذراتی که می توانند از این خوش نویسی عبور کنند، چقدر است و کدام ذرات تو ریه ها یا مجاری فلکی فوقانی به دام می افتند. برای پاسخ بوسیله این سؤال، پژوهشگران دانشگاه ادینبورگ موش ها را در فضایی راحتی دادند که نانوذرات زر را تنفس کنند و سپس نوبت بوسیله داوطلبان انسانی رسید. جزء نهایی این پژوهش در سال ۲۰۱۷، بوسیله وسیله ی گروهی از پژوهشگران والا هدایت دیوید نیوبای از دانشگاه دانشگاه ادینبورگ ادا شد. طبیب جن رافتیس که یکی از اعضای این گروه پژوهشی بود، می گوید:ایده های مختلفی درمورد چگونگی مدال دادن نانوذرات موجود تو هوا تو خون وجود داشت و تکنیک های تصویربرداری مختلفی پیشنهاد شد. اما هیچ کدام از تکنیک های معیار برداری این طور وضوحی نداشتند. بنابراین ما تصمیم گرفتیم که از طلا استفاده کنیم.
تو این رابطه دستگاهی از ناحیه هلند قرض اندوهناک شد که برای پراکنش طلا تو حد ی ۲ نانومتر، از الکترودهایی مصرف می کرد. ابتدا، دسته ادینبورگ کاری کردند که موش ها نانوذرات طلا را استنشاق کنند و سپس قضا و قدر داوطلبان انسانی رسید. رافتیس تشریح می دهد:مقاله های مرتبط:آیا آلودگی هوا سالانه جان ۹ میلیون نفر را می گیرد؟کره جنوبی و گره با استعمال از باران قلابی با آلودگی هوا مبارزه می کنندآلودگی قطعی محیط پهلو بهره وری کارگران تأثیر می گذاردما از طلا استفاده کردیم زیرا می دانستیم خطری ندارد. از این عنصر بوسیله صورت بالینی استفاده می شود بجای بی اثر است و با چیزی واکنش نمی دهد یا سبب بروز استرس اکسیداتیو در بدن نمی شود. تشخیص آن نیز، برضد ذرات کربن که تو اجسام کربنی بدن پنهان می شوند، آسان است.
مقیاس خون و پیشاب داوطلبان طی ۱۵ دقیقه و ۲۴ ساعت پس از بوییدن ذرات جمع آوری شد و ذرات زر داخل این میزان ها دیده شدند. پژوهشگران عمه ی آستانه ی ۳۰ نانومتر را پیدا کردند؛ هرچیزی که از این وزن کوچک تر بود، می توانست باخبر مسئله خون شود ولی ذرات بزرگ مرطوب قادر به عبور از جگر ها و وارد شدن بوسیله روند خون نبودند. رافتیس می گوید:بدیهی است که درمورد انسان ها نمی توانستیم معیار برداری لیف ارتکاب دهیم، اما در موش ها این فقره را انجام دادیم. بیشترین ازدحام ذرات در کبد ها و پس از آن درون شش دیده می شد، زیرا کبد همان جایی است که خون اول از آن گذر می کند. منافذ کبدی دارای اندازه ی ۵ نانومتر هستند، بنابراین ذرات بزرگ تر از آن قادر به عبور و عدول کردن بوسیله کلیه ها نیستند. تجمعاتی می تواند در جزء های دیگر بدن نیز وجود داشته باشد، بجهت اندازه ی منافذ در بخش های متنوع بدن متفاوت است.
در صورتی که نانوذرات تو دیگر حصه های بدن انباشته شده بود، ذرات طلا داخل نمونه ی ادرار افراد شریک شدن کننده مشاهده می شد
نیوبای، تجسس را ادامه رحم. او این مرحله این طور تخیل کرد که نانوذراتی که تو شریان ها تجمع پیدا می کنند، بتوانند منجر به سکته و بیماری قلبی شوند. وی به بیمارانی که استراحت بود بخاطر حذف رسوب چربی (پلاک) از سرخرگ، پایین تر عمل جراحی صبر گیرند، روی آورد. اگر آن ها نانوذرات طلا را استنشاق می کردند، آیا طلا تو پلاک برداشته شده در جریان جراحی در روز بعد دیده می شد؟ رافتیس می گوید:بله، ما ذرات زر را در پلاک رک کردیم. این موضوع علامت می دهد که ذرات آلاینده ی دارای این حد و ساختار می توانند خلال ۲۴ ساعت پس از استشمام مخبر یک پلاک شوند. این خطری بزرگ برای بیماران مبتلا به مصیبت قلبی است. در مدت آلودگی هوا چیزی است که در بی مو زندگی حیات دارد. ما اینجا فقط یک آزمایش ارتکاب دادیم، ولی این چیزی است که هر روز اتفاق می افتد.
به پلاک ها به عنوان عریضی ی یک تصادف ماشین فکر کردن کنید و شریان ها را به عنوان یک جاده درنظر بگیرید؛ نانوذرات ماشین های زیادی هستند که پشت صحنه ی عارضه تجمع می کنند و موجب انسداد بیشتری می شوند. این نانوذرات همچنین می توانند عامل بروز سرگذشت باشند، چراکه مواد شیمیایی زهردار که به سطوح آن ها چسیبده است، موجب خوف شریان ها می شود.
براساس تخمین مطالعه ی مرحله جهانی بیماری ها (Global Burden of Diseases)، آلودگی محیط می تواند مسئول ۲۱ درصد از تمام مرگ های ناشی از سکته و ۲۴ درصد از مرگ های ناشی از بلای ناگهانی ایسکمیک قلب باشد.
مدت ها است که این دودها بوسیله عنوان عاملی مرگبار درنظر اندوهناک می شوند، ولی تأیید اینکه کدام اجزای آن علت مرگ می شود، مشکل است. اکنون بسیاری پهلو این باورند که گلوله ی پنهان، همان نانوذرات هستند. بنابراین خوانش سطح پایینی از PM2.5، روی وب سایت های دولتی یا برنامه های تلفن همراه امکان پذیر است موجب شود که بوسیله اشتباه اندیشه کنیم محیط پاک است، آن غم در شرایطی که ذرات آلاینده تو هوا وجود داشته و وارد شریان های ما می شوند.
بیشتر کشورها ازجمله آمریکا و سندیکا ی اروپا محدودیت های قانونی برای مضرترین آلاینده های هوایی ازجمله PM2.5، نیتروژن اکسیدها، کربن مونوکسید و گوگرد دی اکسید دارند ولی هیچگاه انفراد نظارتی برای نانوذرات وجود ندارد. چیزی که بوسیله طور متعارف گفته می شود، این است که PM2.5 هر چیزی که تا ۱ نانومتر باشد را شامل می شود که این دیدن متخصص مقاوم بوده ولی همان نعوظ که دیدیم، درواقع میلیون ها نانوذره می توانند وجود داشته باشند درحالی که خوانش های PM2.5 کم باشد.
تنها آیین روزنامه ای که در رابطه با انتشار این ذرات تو اروپا وجود دارد، شامل محدودیت تعداد ذرات و اندازه های تا ۲۳ نانومتر است. این بدان معنا است که بسیار از ۳۰ درصد از نانوذرات موجود تو هوا های شهری ممکن است شامل این گروه بندی نشوند و سنجه ی سابق الذکر تنها بخشی از نانوذرات پایین تر آستانه ی ۳۰ نانومتری معاینه ی طلای ادینبورگ را در بر می گیرد.
ذرات کوچک تر درواقع مساحت سطحی بزرگ تری دارند؛ زیرا بها بیشتری از آن ها حیات دارد و اثر سمی گیرایی نیز بیشتر است
شاید تنها وقوف خوب این باشد که اگرچه تعداد ذرات ارتباط مفیدی با جرم ذرات (PM2.5) ندارد، ولی با خوانش های مرتبط با نیتروژن اکسیدها مناسبت دارد. همانند نانوذرات، بیشترین مقدار نیتروژن دی زنگ درون معاشرت منبع آن وجود دارد و سپس بوسیله سرعت خفا می شود. نیتروژن دی اکسید تا اینکه با دیگر گازهای موجود داخل محیط واکنش داده و نانوذراتی را تشکیل می دهد. بنابراین مقابله با نیتروژن دی زنگ اغلب به عنوان شاخصی از کاهش نانوذرات است. کومار می گوید: «آن ها ارتباط ی منت دارند، زیرا از یک ریشه تولید می شوند.»
راه حل مبارزه با نیتروژن اکسیدها و نانوذرات نیز یکسان است: جایگزینی احتراق با برق. اتومبیل های برقی نیز گرد و غبار جاده ای به راه می اندازند ولی هیچ طرز نانوذرات حاصل از احتراق خواه نیتروژن اکسیدی منتشر نمی کنند.
باید این قضیه را نیز درنظر داشته باشیم که حمل و نقل دارای مدل انتشار گازی صفر، مثل پیاده روی و دوچرخه اتومبیل گزینه های بهتری هستند. هرچه تند نمدار این طور تغییری خلق کردن شود، جان تعداد بیشتری از افراد نجات پیدا می نرم. درون همین حین، ما باید مدل این مواجهه را با جداکردن فیزیکی مردم از ترافیک های مبتنی بر احتراق ازطریق ایجاد مسیرهای دوچرخه موتور مجزا و ابداع موانع سبز (متشابه درختان، پرچین ها و گیاهان بالارونده) بین پیاده روها و خیابان ها کاهش دهیم. رافتیس می گوید:غلام معلوم کردن شمع و استعمال از شومینه ی هیزم سوزش در ساختمان ی خود را مانوس دارم اما از انجام آن ها اجتناب می کنم.
یک دهه گذشته است، اما هنوز هم تشریفات کائور متاثر از ادا پژوهش مرتبط با نانوذرات است. او می گوید:دوستانم به این کار من که هنگام گذشتن از کنار جاده ها به خانه ها می چسبم (تا از موتور ها دور بمانم) می خندند. من کنار جاده ها را برای دویدن انتخاب نمی کنم و همیشه در پارک می دوم. رانندگی هم نمی کنم و فکر کردن نکنم بخواهم این کار را ارتکاب دهم سوا اینکه اتومبیل برقی باشد.
او دوچرخه سواری می درنگ و به گفته ی او حتی اگر در ترافیک سنگین دوچرخه اتومبیل کنید، می توانید مواجهه با آلودگی فضا را با بازی اعاده کنید. او در پاسخ به این سؤال که آیا باید هنجار و محاکمه های مربوط به انتشار آلاینده ها به سمت مواجهه با نانوذرات تغییر کند، می گوید:نمی دانم چرا آن ها چنین مربوط به طبقه کارگر و زحمتکش را عمل نداده اند. مشیت من این است که شما احساس می کنید بوسیله نعوظ مداوم درحال پژوهش و تولید داده هستید اما کسی مفید درمورد آن انجام نمی دهد. احساس می کنم که این موضوع باید همراه با فناوری حرکت نرم. مانتیورها کنونی PM2.5 را حد گیری می کنند.
داخل یک شهر، استاندارد مواجهه ی روزمره ی ما با آلودگی فضا می تواند عرشه تأثیر سیاق حمل و نقل و مسیری که برای عبور آن را انتخاب می کنیم، فراغت گیرد و از انفراد به بی نظیر دیگر متفاوت باشد
اکثر شهرها یا کشورها این آلودگی را درون تعداد معدودی ایستگاه های نظارتی اندازه گیری می کنند که تنها هوای کنار خویشتن را آزمایش می کنند اما ما زندگی خود را به حالت ساکن نمی گذرانیم. کائور می گوید:این هنوز برای من جالب است. چنانچه شما دادرسی های آلودگی هوا را بخاطر شادکامی انسان ها ایجاد می کنید و نصیحت ها براساس داده هایی ارائه می شوند که ربطی به موضوع ندارند، آیا واقعا دارید بوسیله آدم کمک می کنید یا اینکه حقیقتا مانع از آن می شوید؟بیشتر بخوانید:گیاهان آپارتمانی تأثیری کنار پاکسازی هوای خانه ندارندشهر بدون خودرو چگونه است؟سرمایه گذاری ۱۵۰ میلیون دلاری گوگل در پروژه های استفاده از کارمایه پاککشف ارتباط معنادار میان آلودگی فضا و انجام جرایم خشونت آمیزآیا واقعا بیشه های آمازون ۲۰ درصد اکسیژن ما را تامین می کند؟
- ۹۸/۰۹/۰۵