Zdjęcie: Adobe Stock
Magnetyczne właściwości pyłu drogowego mogą ujawnić informacje o jego źródłach i potencjalnym zanieczyszczeniu, eliminując potrzebę długich analiz chemicznych, jak wykazali naukowcy z Instytutu Geofizyki Polskiej Akademii Nauk. Próbki pobrano w Warszawie.
Naukowcy sądzą, że dalsze badania nad magnetyzmem środowiskowym umożliwią opracowanie dokładniejszych i tańszych narzędzi do analizy i monitorowania jakości środowiska.
„Nasze badania skupiają się na właściwościach magnetycznych pyłu ulicznego w Warszawie. W ramach badania zbadaliśmy próbki ze 149 lokalizacji, oceniając ich podatność magnetyczną i różne inne właściwości magnetyczne. Granulometryczna separacja cząstek pozwoliła nam zidentyfikować, które frakcje pyłu wykazują najsilniejsze właściwości magnetyczne i jak różnią się one w obszarach o różnych wzorcach użytkowania gruntów” – stwierdziła dr Sylwia Dytłow z Zakładu Magnetyzmu IGF PAN, główna autorka niedawno opublikowanego artykułu w cenionym czasopiśmie „Scientific Reports”.
Pył drogowy – znaczący nośnik szkodliwych substancji, w tym wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) – składa się z mieszanki cząstek powstających zarówno w wyniku procesów naturalnych, jak i działalności człowieka, które osadzają się na nawierzchniach dróg. Zanieczyszczenia te powstają między innymi w wyniku spalania paliwa, emisji spalin, degradacji opon i zużycia klocków hamulcowych.
Próbki pyłu zebrane z ulic Warszawy podzielono na pięć frakcji o różnej wielkości – od cząstek większych niż 0,8 mm do mniejszych niż 0,2 mm. „Wyniki wskazują, że najdrobniejsze frakcje pyłu (<0,2 mm) mają najwyższą podatność magnetyczną, co może sugerować ich pochodzenie ze źródeł zanieczyszczeń antropogenicznych, takich jak ruch samochodowy lub działalność przemysłowa” – podano w komunikacie prasowym IGF PAN.
„Co ciekawe, mimo że frakcje te występują w mniejszych ilościach w próbkach, to charakteryzują się najwyższymi stężeniami wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych – związków, które stanowią poważne zagrożenie dla zdrowia ludzkiego i środowiska. Takie cząsteczki są bardziej mobilne i mogą łatwiej przedostać się do organizmu człowieka, zwiększając ryzyko poważnych problemów zdrowotnych” – zauważył badacz.
Dr Sylwia Dytłow stwierdziła, że jej badania dostarczają nowych spostrzeżeń na temat zastosowania analizy właściwości magnetycznych w ocenie pyłu miejskiego z lokalizacji reprezentujących różne kategorie użytkowania gruntów. „Pozwala nam to lepiej zrozumieć mechanizmy rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w środowisku miejskim i formułować skuteczniejsze strategie monitorowania” – podkreśliła.
W pobliżu stref o dużym natężeniu ruchu – takich jak Dworzec Kolejowy Wileński – badacze zaobserwowali najwyższe wartości właściwości magnetycznych, co wskazuje na większe stężenie zanieczyszczeń związanych z ruchem drogowym.
„Jednak badanie wykazało słabą korelację między natężeniem ruchu a podatnością magnetyczną, co wskazuje, że inne czynniki środowiskowe, takie jak użytkowanie gruntów, również znacząco wpływają na rozkład tych właściwości. W rezultacie badanie zidentyfikowało 19 odrębnych kategorii użytkowania gruntów, w tym gęstość zabudowy i wysokość, które wpływają na warunki rozpraszania pyłu drogowego i cząstek magnetycznych w nim zawartych” – wyjaśnili autorzy badania.
Dr Sylwia Dytłow kieruje projektem finansowanym przez Narodowe Centrum Nauki, w ramach którego opracowuje nowatorską metodę szybkiej oceny stężeń WWA w pyle drogowym z wykorzystaniem parametrów magnetycznych.
„W Polsce wciąż brakuje kompleksowych badań nad przestrzennym rozkładem WWA w pyle drogowym. Wcześniej ocena ryzyka środowiskowego tych zanieczyszczeń wymagała pomiaru stężeń poszczególnych WWA przy użyciu technik chemicznych (chromatografia gazowa i cieczowa). Chociaż metody te są bardzo dokładne, są również czasochłonne i kosztowne. Nasz projekt, wykorzystujący szeroką bazę danych pomiarów, umożliwi precyzyjną i bardziej ekonomiczną ocenę poziomu zanieczyszczeń w różnych obszarach miejskich” – stwierdziła.
Uważa, że wyniki tych badań będą miały kluczowe znaczenie dla poprawy jakości powietrza i ochrony zdrowia publicznego. „Magnetyczne metody analizy pyłu mogą szybko wskazać źródła emisji zanieczyszczeń, co może być szczególnie istotne w obliczu rosnących norm jakości powietrza w Unii Europejskiej” – podsumowała naukowiec. (PAP)
Nauka w Polsce
akp/ agt/
