Zdjęcie: Adobe Stock
Właściwości magnetyczne pyłu drogowego mogą ujawnić informacje o jego źródle i potencjalnym zanieczyszczeniu, nawet bez konieczności przeprowadzania szeroko zakrojonych analiz chemicznych – wykazały badania przeprowadzone przez naukowców z Instytutu Geofizyki Polskiej Akademii Nauk. Próbki pobrano w Warszawie.
Naukowcy twierdzą, że dalsza eksploracja dziedziny magnetyzmu środowiskowego umożliwi stworzenie dokładniejszych i bardziej ekonomicznych narzędzi do oceny i monitorowania jakości środowiska.
„Nasze badania koncentrują się na właściwościach magnetycznych pyłu ulicznego w Warszawie. W tym badaniu oceniliśmy próbki z 149 lokalizacji, analizując ich podatność magnetyczną i różne inne wskaźniki magnetyczne. Granulometryczny podział cząstek pozwolił nam zidentyfikować, które frakcje pyłu wykazują najsilniejsze właściwości magnetyczne i zaobserwować różnice między obszarami o różnych wzorcach użytkowania gruntów” – podkreśliła dr Sylwia Dytłow z Zakładu Magnetyzmu IGF PAN, główna autorka publikacji niedawno opublikowanej w cenionym czasopiśmie „Scientific Reports”.
Pył drogowy – znaczący nośnik niebezpiecznych substancji, w tym wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych (WWA) – składa się z mieszanki cząstek powstających zarówno w wyniku naturalnych zjawisk, jak i działalności człowieka, osadzających się na nawierzchniach dróg. Zanieczyszczenia te powstają w wyniku takich czynników, jak spalanie paliwa, emisja spalin, degradacja opon i zużycie klocków hamulcowych.
Próbki pyłu pobrane przez badaczy z ulic Warszawy podzielono na pięć frakcji o różnych rozmiarach – od cząstek większych niż 0,8 mm do mniejszych niż 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, mimo że stanowią one najmniejsze ilości w próbkach, frakcje te mają najwyższe stężenia wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych – związków, które stanowią znaczne ryzyko zarówno dla zdrowia ludzi, jak i dla środowiska. Takie cząsteczki są bardziej mobilne i mogą łatwiej przenikać do organizmu, zwiększając ryzyko poważnych chorób” – zauważył badacz.
Dr Sylwia Dytłow uważa, że jej badania wnoszą cenne informacje dotyczące zastosowania statusu własności magnetycznych w ocenie pyłu miejskiego z obszarów o zróżnicowanych kategoriach użytkowania gruntów. „Umożliwia to głębsze zrozumienie mechanizmów rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w środowiskach miejskich i sformułowanie skuteczniejszych strategii monitorowania” – podkreśliła.
W miejscach o dużym natężeniu ruchu, na przykład wokół Dworca Kolejowego w Wilnie, badacze zaobserwowali największe wartości właściwości magnetycznych, co wskazuje na większą koncentrację zanieczyszczeń związaną z ruchem drogowym.
„Niemniej jednak badanie wykazało słabą korelację między natężeniem ruchu a podatnością magnetyczną, co oznacza, że inne czynniki środowiskowe, takie jak użytkowanie gruntów, również znacząco wpływają na rozkład tych właściwości. W rezultacie zidentyfikowaliśmy 19 odrębnych kategorii użytkowania gruntów, w tym gęstość zabudowy i wysokość, które wpływają na warunki rozpraszania pyłu drogowego i zawartych w nim cząstek magnetycznych” – zauważyli autorzy publikacji.
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 nadal istnieje luka w kompleksowych badaniach dotyczących przestrzennego rozmieszczenia WWA w pyle drogowym. Wcześniej ocena ryzyka środowiskowego, jakie stwarzają te zanieczyszczenia, wymagała pomiaru 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 przez rozległą bazę danych pomiarowych, umożliwi precyzyjne i bardziej przystępne cenowo oceny poziomów zanieczyszczeń w różnych obszarach miejskich” – stwierdziła.
Uważa, że wnioski z tych badań będą kluczowe dla poprawy jakości powietrza i ochrony zdrowia publicznego. „Magnetyczne metody analizy pyłu mogą ułatwić szybką identyfikację źródeł emisji zanieczyszczeń, co jest szczególnie istotne w obliczu rosnących norm jakości powietrza w Unii Europejskiej” – podsumowała naukowiec. (PAP)
Nauka w Polsce
akp/ agt/
