• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
12 мая
Редакция Naked Science
2
9 267

Что такое микрочастицы и угрожают ли они человеку? А микропластик?

5.4

В апреле 2024 года Крым, Краснодарский край, Тверскую, Брянскую, Воронежскую, Белгородскую области накрыли «желтые» осадки. Жители этих регионов могли наблюдать желтое, а то и оранжево-красное небо. Все дело в африканской пыли, которую принесло сюда потоками воздуха. Росгидромет оценил качество воздуха на Юге России в эти дни до состояния вредного. Все дело во вредных микрочастицах, которые принесло вместе с песком и пылью. Огромное количество живых клеток микроорганизмов, пыльцы, эндотоксинов, микотоксинов, тяжелых металлов и других опасных для человека веществ мигрирует по воздуху. Что это за частицы? Какую угрозу нашему здоровью они несут?

Пик концентрации микрочастиц в воздухе над Москвой наблюдался в 2010 году, тогда избыточная смертность в столице составила много тысяч человек / © РИА Новости, Сергей Пятаков

Невидимая угроза

Первые научные работы, в которых упоминаются микрочастицы, появились в 2000-х. Тогда же был введен термин «взвешенные частицы» (PM). По сути, это загрязнитель атмосферного воздуха, который состоит из смеси твердых и жидких частиц. Выделяют частицы диаметром менее 10 микрометров (PM10) и микроскопические — менее 2,5 микрометра (PM2,5). К слову, толщина человеческого волоса — около 80 микрометров.

Установлено, что они повышают смертность, прежде всего, от сердечно-сосудистых и уже потом респираторных заболеваний и рака легкого. Ученые выяснили, что из-за мелких частиц в воздухе и тропосферного озона (второй по значимости загрязнитель воздуха) ежегодно уходят из жизни 8,34 миллиона человек. То есть примерно каждый тысячный землянин каждый год становится жертвой невидимых глазу «убийц».

Диаметр человеческого волоса превышает 50 микрометров. Частицы PM10, то есть диаметром 2,5-10 микрометров, намного меньше его. А частицы PM2,5, диаметром от 2,5 микрометра и менее, еще меньше. Поэтому они легко попадают через легкие в кровь, где образуют тромбы. Основной вред от них выражен даже не в болезнях легких, а в инфарктах и инсультах, которые они провоцируют за счет образования тромбов / © EPA

Казалось бы, мы дышим легкими, почему же сердце страдает больше легких?? Дело в том, что наши легкие плохо приспособлены к фильтрации частиц меньше 2,5 микрометра. В основном потому, что в природе их относительно мало. Поэтому бóльшая часть таких микрочастиц быстро проходит через легкие непосредственно в кровеносные сосуды и дальше распространяется по организму.

Как только микрочастица попадает в кровоток, к ней тут же устремляются его «стражи», например тромбоциты. Те связываются с инородной частицей, что в теории должно быстро вывести ее из кровеносной системы. Но бывают ситуации, когда микрочастиц слишком много. Кроме того, после 35 лет наша сердечно-сосудистая система становится все более уязвимой.

Что будет, если вы бросите в систему с насосом твердый комок? Он заклинит насос (в кровеносной системе его роль играет сердце). Так и поражают микрочастицы: после резкого роста их концентрации в воздухе число инфарктов и инсультов возрастает.

Микропластик — это тоже микрочастицы?

В последнее время в инфополе появляются материалы о микропластике как о виде взвешенных микрочастиц. На самом деле причислять микропластик к взвешенным микрочастицам некорректно. Микропластиком считают крошечные частицы пластика, размер которых варьируется от 5 миллиметров до 0,001 миллиметра (1 микрона). Взвешенные частицы, о которых мы говорим, имеют другую природу происхождения.

Самые опасные микрочастицы (от 2,5 микрометра и меньше) в России представлены слабее, чем в Польше, Германии, Англии, Италии или Средней Азии. А если сравнить нас с Китаем или Саудовской Аравией, или странами Сахары, то разница оказывается колоссальной / © NASA

В отличие от микрочастиц, опасность которых для наших организмов доказана, однозначных свидетельств вреда пластика для человека нет. Дело в том, что пластик химически инертен, то есть не вступает во взаимодействие с окружающей средой. Правда, следует понимать, что этот вопрос все еще недостаточно изучен.

Микропластик распространяется в основном с водой, в том числе дождевой. Поэтому и в организм микропластик поступает с водой или едой. К счастью, он не скапливается в нашем организме. Поступающее в пищеварительный тракт и непереваренное там (а пластик просто так переварить малореально) либо выделяется естественным путем, либо, в намного меньшей степени, всасывается в кровоток.

Откуда берутся микрочастицы?

Источников, откуда появляются микрочастицы разного происхождения, полно. Двигатели внутреннего сгорания, твердые виды топлива, строительство, добыча ископаемых, производство цемента, керамики, кирпича, истирание дорожного покрытия и тормозных колодок принято считать источниками первичных микрочастиц. Вторичные — продукты трансформации окиси азота, которые выбрасываются автотранспортом и промышленностью, а также двуокись серы, (образуется из-за сжигания содержащего серу топлива). ТЭЦ, работающие на угле, — один из главных источников. При сжигании этого топлива миллионы тонн частиц размером до 2,5 микрометра (PM2,5) оказываются в воздухе.

На сайте Ventusky.com легко посмотреть концентрацию микрочастиц в любой день и час в любой точке мира. Хорошо видно, что 2 апреля 2024 года в Москве наблюдался нездоровый «желтый» уровень PM2,5. Если на том же сайте посмотреть направление ветров, то становится очевидно: эти микрочастицы пришли с юга, через Средиземное и Черное моря, с теплым воздухом, который когда-то поднял их в Сахаре. Кстати, в те же дни в российской столице резко потеплело / © Ventusky.com

Другой источник микрочастиц — пылевые бури. Вместе с ними из засушливых районов (например, Сахары) в Южную Европу по воздуху мигрирует значительное количество бактерий, вирусов, спор, железа и ртути. Вместе с микрочастицами они могут вызывать или усугублять сердечно-сосудистые и респираторные заболевания, аллергические реакции и приступы астмы. Особенно актуально это для южных регионов России, что и наблюдалось 26 апреля в Краснодаре, Туапсе и Сочи.

Международный мониторинг The National Emission Inventory называет главными источниками микрочастиц сжигание топлива, дорожную пыль, сельское хозяйство, пожары и строительную пыль.

Австралия, Эстония, Финляндия, Гренада, Исландия, Маврикий и Новая Зеландия — только эти страны в 2023 году могут похвастать тем, что не превысили годовой уровень допустимой загрязненности атмосферы микрочастицами, отмечается в ежегодном докладе IQAir.

Самым грязным в плане концентрации микрочастиц признан воздух в Бангладеш, где в него попадают выбросы от угольных ТЭЦ и сжигания дров. Россия находится ближе к концу рейтинга (94-я позиция) с неплохим показателем чистоты воздуха. Однако в ряде российских городов, таких как Норильск, Чита, Красноярск и Челябинск, ситуация близка к критической. Причина все та же — угольные ТЭЦ и печное отопление. В случае с Читой ученые называют еще и неудачный выбор места для города. Он расположен в котловине между горами, из-за чего выбросы не рассеиваются быстро.

Очевидно, что для вышеперечисленных российских городов кардинально улучшить ситуацию с качеством воздуха можно только с переходом на другие источники энергии.

Воздух с наибольшей концентрацией PM2,5 фиксируется на Ближнем Востоке, в Африке, Центральной и Южной Азии. Основными источниками загрязнения там традиционно выступают выбросы угольных и дизельных электростанций, сажа от сжигания лесов ради пальмовых плантаций, природные пожары.

Правда ли, что мы получаем микрочастицы, живя в большом городе?

Человек получает микрочастицы везде. Во влажном экваториальном климате, живя вне города и готовя на электроплите, можно получать их в 100 с лишним раз меньше, чем находясь в Пекине, или как минимум в 10 раз меньше, чем в Милане в дни южных ветров. Но если вы горожанин, совсем избежать этого не получится.

Типичная картина загрязнения микрочастицами: выше всего их концентрация там (красная зона), где близко пустыни или высока плотность населения, чье энергоснабжение опирается на угольные ТЭС. В остальных местах серьезная концентрация (желтая зона) чаще всего возникает только в мегаполисах с высокой плотностью населения / © Ventusky.com

Китайские ученые установили, что если дома стоит газовая плита, то вероятность артрита у жильцов на 76 процентов выше, чем у тех, кто живет в доме с электроплитой. Все дело в микрочастицах, которые образуются в результате сжигания газа. Вероятность артрита и прочих последствий становится еще выше, если в районе есть газовая котельная. Большое число автомобилей и заводы тоже вносят вклад.

Что можно сделать, чтобы меньше поглощать микрочастиц?

Стоит критически подходить к выбору места проживания. Выбирая жилье, российскому горожанину лучше задуматься, покупать ли квартиру рядом с угольной ТЭЦ или заправкой. Очевидно, не стоит практиковать пробежки или выгуливать младенца вблизи автотрасс, не ездить на велосипеде рядом с потоком автомобилей. Нелишне следить за состоянием качества воздуха при помощи онлайн-сервисов Росгидромета.

Важно предусмотреть, какое оборудование установлено в жилье. Квартира или дом с электроплитой намного безопаснее, чем с газовой, которая способствует выработке микрочастиц. Газовый котел в доме хуже, чем отопление от газовой котельной (котел ближе к вам, и труба у него ниже).

Можно ли отказаться от источников микрочастиц?

Проблема в том, что многие российские города до сих пор завязаны на угольные ТЭЦ и печное отопление. При сжигании угля в воздух выбрасывается большое количество пыли, оксид углерода и самый токсичный загрязнитель — бензпирен. Жители Красноярска о центральном газоснабжении мечтают до сих пор.

Острота проблем с качеством воздуха довела власти Красноярска до предложения запретить угольное отопление нежилых домов физическими лицами / © ДЕЛА Красноярск

С 2022 года в Красноярском крае действует программа по переводу частных домовладений на экологичное отопление. Снизить выбросы пытаются в том числе за счет перевода частного сектора с угольного оборудования на более экологичное. Но пока ситуация там и в других российских регионах, где воздух содержит много взвешенных частиц, кардинально не меняется. Следовательно, говорить об отказе от источника этих вредных веществ пока нереально.

Что будет с «микрозагрязнениями» в будущем?

Больше половины из микрочастиц дают мировая энергетика и отопление. Солнечные (СЭС) и ветряные (ВЭС) электростанции действительно не могут закрыть полностью наши потребности в энергии и совсем вытеснить углеводородные ТЭС, но АЭС вполне могут, и в ближайшие 100-150 лет к этому неизбежно все придет. Просто потому, что газ и уголь спустя столетие будут слишком дороги, чтобы продолжать их сжигать.

Высока вероятность решения проблем с мощнейшим выносом микрочастиц из Сахары и Гоби. Как мы уже писали, во все прошлые глобальные потепления Сахара и Гоби зарастали и становились саваннами. Михаил Будыко — советский климатолог, первым заявивший о неизбежности глобального потепления, — еще в 1980-х установил, что аналогичные процессы произойдут и в XXI веке. В саваннах растительность удерживает грунт и не дает ему в виде микрочастиц подниматься в воздух и пролетать тысячи километров.

Так что с высокой вероятностью нынешние восемь миллионов смертей в год от микрочастиц уже к концу века сократятся как минимум в пару раз, если не больше. Но если мы хотим дожить до этого времени, стоит принять меры сегодня.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Вчера, 15:22
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

Позавчера, 11:38
МПСУ

Эмоциональное выгорание ИТ-специалиста напрямую связано с его личностными характеристиками. С профессиональными перегрузками и стажем связи нет. К такому выводу пришли ученые МПСУ, которые исследовали ИТ-специалистов двух компаний. Жизнестойкость, то есть способность человека выдерживать стрессовые ситуации без снижения успешности деятельности, в совокупности с внутренней положительной мотивацией формируют иммунитет к эмоциональному выгоранию специалиста в ИТ-сфере. Блокаторами стали интерес к работе и профессиональная удовлетворенность.

Позавчера, 11:06
НИУ ВШЭ

Энцелад — один из крупнейших спутников Сатурна, где потенциально может существовать внеземная микробная жизнь. Исследователи НИУ ВШЭ и ИКИ РАН вычислили характеристики пылевой плазмы и электрических полей, а также концентрацию фотоэлектронов вблизи поверхности спутника. Несмотря на удаленность Энцелада от Солнца, фотоэффект на его поверхности оказался важен для формирования пылевой плазмы.

Вчера, 15:22
Nadya

Земля начала формироваться примерно 4,5 миллиарда лет назад. Чтобы понять, как это происходило в ранние периоды развития нашей планеты, ученые ищут образцы древних горных пород. Одну из таких, возрастом почти 3,5 миллиарда лет, обнаружили рядом с городом Колли в Австралии.

18 июня
Сколтех

Ученые из Сколтеха, Цзилиньского университета и Центра передовых исследований в области науки и технологий высокого давления в Пекине (HPSTAR), а также их немецкие коллеги синтезировали и исследовали новый тип сверхпроводника с высоким содержанием водорода — супергидрид лантана типа A15 с формулой La4H23. Новый материал обладает сверхпроводимостью при температуре ниже −168 градусов и давлении в 1,2 миллиона атмосфер.

19 июня
ПНИПУ

Шаровая молния — выдумка или реальное явление, что такое темная материя и как она влияет на массу Вселенной? Для чего предназначены узоры на кончиках пальцев? Как мы «заражаемся» зевотой и почему мы чихаем, глядя на солнце? Отчего правшей больше, чем левшей и что нужно, чтобы сработал эффект плацебо? Об этом рассказали ученые Пермского Политеха.

24 мая
Игорь Байдов

С помощью космических и наземных телескопов международная команда астрономов открыла похожий на нашу планету мир в так называемой зоне обитаемости, позволяющей воде существовать на поверхности тела в жидком состоянии. По космическим меркам экзопланета находится достаточно близко к Земле и, вероятно, представляет собой скалистый мир с благоприятным для жизни климатом. Подобные миры астрономы открывают крайне редко.

27 мая
Андрей

Европейские гляциологи, используя первые снимки Восточной Антарктиды 1937 года, а также фотографии середины XX века и современные спутниковые данные, отследили, как менялись ледники в этом регионе на протяжении 85 лет.

10 июня
Александр Березин

Исследователи из США выяснили, что примерно два миллиона лет назад Солнечная система захватила хвост облака холодного межзвездного газа. В результате гелиосфера сильно сжалась, дав галактическим лучам свободно облучать все планеты системы. Это должно было вызвать и серьезные проблемы с климатом.

[miniorange_social_login]

Комментарии

2 Комментария
зумеры редакторы! смог в москве был в 2010
Serjo Djachkowski
12.05.2024
-
3
+
В бытность мою дендролога 2008-2009 год делали подеревную съёмку. И было условно 2 посадки деревьев (ясень виргинский) посаженные в одно время. Одна у дороги 2-3 метра от проезжей части другая метрах в 50-60. Те деревья у дороги выглядели угнетенно и были на 3-4 см по диаметру ствола меньше, те что в 50 метрах от проезжей части были здоровее и визуально мощнее. Причём по ходу эффект угнетения возник из-за маленьких частичек сажи (асфальт и истирающиеся шины). Листья были покрыты черным налетом и ветки были искривленные.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно