Pochodzenie pyłu drogowego można ustalić na podstawie jego właściwości magnetycznych

Zdjęcie: Adobe Stock

Właściwości magnetyczne pyłu drogowego mogą ujawnić informacje o jego źródle i możliwym zanieczyszczeniu, nawet w przypadku braku długich analiz chemicznych – wykazały badania przeprowadzone przez ekspertów z Instytutu Geofizyki Polskiej Akademii Nauk. Próbki pobrano w Warszawie.

Naukowcy sugerują, że dalsze badania nad magnetyzmem środowiskowym ułatwią stworzenie precyzyjnych, ekonomicznych i mniej czasochłonnych narzędzi do oceny i monitorowania jakości środowiska.

„Nasze badania koncentrują się na właściwościach magnetycznych pyłu ulicznego w Warszawie. Podczas eksperymentu badaliśmy próbki pobrane ze 149 lokalizacji, oceniając ich podatność magnetyczną i różne inne parametry magnetyczne. Granulometryczny podział cząstek pozwolił nam zidentyfikować, które frakcje pyłu wykazywały najsilniejsze cechy magnetyczne i jak różniły się one między obszarami o różnych wzorcach użytkowania gruntów” – zauważa dr Sylwia Dytłow z Zakładu Magnetyzmu IGF PAN, główna autorka niedawno opublikowanej pracy na ten temat w cenionym czasopiśmie „Scientific Reports”.

Pył drogowy – główny nośnik niebezpiecznych substancji, w tym wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) – składa się z mieszanki cząstek powstających zarówno w procesach naturalnych, jak i w wyniku działalności człowieka, osadzających się na nawierzchniach dróg. Zanieczyszczenia te powstają między innymi w wyniku spalania paliwa, emisji spalin, degradacji opon i zużycia klocków hamulcowych.

Próbki pyłu pobrane przez badaczy z ulic Warszawy podzielono na pięć frakcji o różnej wielkości – od cząstek powyżej 0,8 mm do tych poniżej 0,2 mm. „Wyniki wskazują, że najmniejsze frakcje pyłu (<0,2 mm) mają największą podatność magnetyczną, co może sugerować ich pochodzenie ze źródeł zanieczyszczeń antropogenicznych, takich jak ruch samochodowy lub działalność przemysłowa” – czytamy w komunikacie prasowym wydanym przez IGF PAN.

„Co ciekawe, chociaż stanowiły najmniejszą objętość w próbkach, zawierały najwyższe stężenia wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych – związków, które stanowią znaczne ryzyko zarówno dla zdrowia ludzi, jak i dla środowiska. Te cząsteczki są bardziej mobilne i mogą łatwiej przenikać do organizmu, zwiększając ryzyko poważnych chorób” – podkreślił naukowiec.

Dr Sylwia Dytłow uważa, że jej badania dostarczają nowych spostrzeżeń na temat wykorzystania statusu właściwości magnetycznych do analizy pyłu miejskiego z obszarów reprezentujących różne kategorie użytkowania gruntów. „Pozwala nam to lepiej zrozumieć mechanizmy stojące za dystrybucją zanieczyszczeń w środowiskach miejskich i formułować skuteczniejsze strategie monitorowania” – stwierdziła.

W rejonach o dużym natężeniu ruchu – na przykład w pobliżu Dworca Kolejowego w Wilnie – naukowcy wykryli najwyższe wartości właściwości magnetycznych, co wskazuje na zwiększone stężenie zanieczyszczeń związane z ruchem drogowym.

„Niemniej jednak badania wykazały słabą korelację między natężeniem ruchu a podatnością magnetyczną, co oznacza, że inne aspekty środowiskowe, takie jak użytkowanie gruntów, również znacząco wpływają na rozproszenie tych właściwości. W ten sposób badanie zidentyfikowało 19 odrębnych kategorii użytkowania gruntów, obejmujących gęstość zabudowy i wysokość, które wpływają na warunki rozprzestrzeniania się pyłu drogowego i zawartych w nim cząstek magnetycznych” – stwierdzili autorzy publikacji.

Dr Sylwia Dytłow kieruje projektem finansowanym przez Narodowe Centrum Nauki, w ramach którego opracowuje innowacyjne podejście do szybkiej oceny stężeń WWA w pyle drogowym z wykorzystaniem parametrów magnetycznych.

„W Polsce nadal brakuje kompleksowych badań dotyczących przestrzennego rozmieszczenia WWA w pyle drogowym. Wcześniej ocena ryzyka środowiskowego, jakie stwarzają te zanieczyszczenia, wymagała określenia stężeń poszczególnych WWA za pomocą metod chemicznych (chromatografii gazowej i cieczowej). Chociaż metody te są bardzo dokładne, są również czasochłonne i kosztowne. Nasz projekt, wspierany szeroką bazą danych pomiarowych, umożliwi precyzyjną – i bardziej ekonomiczną – ocenę poziomu zanieczyszczeń w różnych obszarach miejskich” – wyjaśniła.

Jej zdaniem wyniki tych badań będą miały kluczowe znaczenie dla poprawy jakości powietrza i ochrony zdrowia publicznego. „Magnetyczne metody analizy pyłu mogą pomóc w szybkim określeniu źródeł emisji zanieczyszczeń, co może być szczególnie istotne w obliczu rosnących wymagań dotyczących jakości powietrza w Unii Europejskiej” – podsumowała naukowiec. (PAP)

Nauka w Polsce

akp/ agt/

Źródło