Забруднення Дрібними частинками l; # 39; Літак такий же шкідливий, як і автомобіль - Le Matin
Дослідження показує, що дрібні частинки, що виробляються реактивними двигунами, настільки ж небезпечні для легенів, як і від автомобілів.
Частинки згоряння бензину, дизеля та гасу мають порівнянну руйнівну дію на клітини при подібній дозі та тривалості впливу.
Дрібні частинки, що утворюються при згорянні гасу в реактивних двигунах, впливають на легені так само, як і на бензинові та дизельні двигуни. Бернські дослідники вивчали цю досі в основному незвідану тему.
На додаток до джерел частинок, які вже вивчались, таких як обігрівачі, промисловість та дорожній рух, авіація створює дедалі важливішу проблему в міру посилення повітряного руху, йдеться у заяві Бернського університету. Група під керівництвом Маріанни Гейзер, дослідниці пульмонології з Бернського університету, з колегами з Емпи в Дюбендорфі (ZH) та Університету прикладних наук Північно-Західної Швейцарії (FHNW) провела імітацію, яка продемонструвала шкідливість для клітин легенів первинної частинки сажі, що утворюються при спалюванні гасу в турбореактивних двигунах.
Безпосереднє вдихання цих твердих частинок поблизу реактора може, зокрема, викликати запальні реакції. Дослідники в журналі Nature Communications Biology показують, що шкідливий вплив також залежить від режиму реакторів, складу палива та структури частинок.
Це, як правило, надтонкі, менше 100 нанометрів. Для порівняння, діаметр людського волосся становить близько 80 000 нанометрів. Після вдиху вони осідають у дихальних шляхах. У здорових людей імунна система швидко нейтралізує ці відкладення і виводить їх з легенів.
Але якщо часткам вдається пройти повз них, вони ризикують непоправно пошкодити легеневу тканину. Процес, визначений у попередніх експериментах над частинками, виробленими бензиновими та дизельними двигунами.
Унікальний пристрій
Для своїх досліджень дослідники використовували реактор типу CFM56-7B, найпоширеніший у світі. Він був протестований на випробувальному стенді SR Technics в аеропорту Цюріха на швидкості підйому та на холостому ходу.
Також вивчався склад палива: реактор постачався звичайним гасом або біопаливом. Останній складається з гасу з 32% HEFA («гідровані ефіри та жирні кислоти») з олії для смаження, тваринних жирів, водоростей та рослинних олій.
Спеціально розроблена та зібрана камера на FHNW збирала частинки на культурах клітин бронхіального епітелію.
Частота обертання двигуна та тип палива
Клітини піддавали дії аерозолю протягом 60 хвилин. За цей період маса частинок, що осідають, коливалась від 1,6 до 6,7 нанограмів (мільярдні частки граму) на квадратний сантиметр при простою реактора та на відході від 310 до 430 нанограм. Для дихальних шляхів це відповідає добовій дозі трохи забрудненої сільської атмосфери аж до сильного забруднення атмосфери мегаполісу.
Це дало змогу виділити підвищену деградацію клітинної мембрани, а також окислювальний стрес. Це прискорює старіння клітин і може спровокувати рак або захворювання імунної системи.
Здається, шкідливість часток змінюється залежно від тяги реактора та типу палива: найвищі значення вимірювали на холостому ході із звичайним гасом та на швидкості підйому на біопаливі. "Це показує, що впливає не тільки доза, але і характеристики частинок", - сказав професор Гайзер Keystone-ATS.
Дивовижні результати
Насправді, під час випробувань із звичайним гасом та реактором, що працює на повній швидкості, було виявлено, що реакція клітин була слабшою, ніж очікувалося. "Ці результати можна пояснити частково дуже малими розмірами та структурою цих частинок", - пояснює Анті Ліаті, спеціаліст з аерозольних наноструктур згоряння в Empa. Клітини, що зазнали впливу біопалива, реагували, виділяючи більше медіаторів запалення, необхідних для імунної системи організму. "Ці реакції зменшують здатність дихальних клітин правильно реагувати на подальший вірусний або бактеріальний напад", - пояснює Маріанна Гайзер.
Дослідники роблять висновок, що частинки при згорянні бензину, дизельного палива та гасу мають порівнянну руйнівну дію на клітини при подібній дозі та тривалості впливу. Крім того, подібна тенденція спостерігалася при вивільненні медіаторів запалення після впливу частинок бензину та гасу.
З моменту прийняття Швейцарією "плану дій щодо дрібного пилу" в 2006 році, Федеральне бюро цивільної авіації (OFAC) взяло на себе зобов'язання перед Міжнародною організацією цивільної авіації (ICAO) на користь сертифікації дрібного пилу для реакторів та обмеження викидів . Це буде так з 2023 року.
Таким чином, OFAC створив власну вимірювальну інфраструктуру та заклав основи дослідницької роботи в SR Technics. З 2012 року бюро підтримує дослідження в цій галузі за спеціальним фінансуванням повітряного руху.
Це значно покращило наукове розуміння авіаційних викидів та методи вимірювання цих викидів. З цієї роботи в 2016 році народився перший світовий стандарт тонкого пилу для вимірювання маси та кількості частинок.
У лютому 2019 року Комітет ІКАО з питань авіаційного захисту навколишнього середовища, в якому представлені всі основні держави з авіаційною промисловістю, затвердив запропоновані граничні значення для нових типів реакторів станом на 1 січня 2023 року. Результати цього дослідження вже допоміг встановити ці цінності, підкреслює Бернський університет. Авіація є єдиним сектором на цьому етапі, який встановлює глобальні граничні значення викидів ультрадисперсних твердих частинок.