Sonnenuntergang über einem Maisfeld in Illinois. (Marcia Straub/Getty Images) Luftverschmutzung ist leicht zu erkennen, wenn sie sich als Smog über einer Stadt niederlässt. Doch selbst in ländlichen Gebieten, wo die Luft klarer zu sein scheint, haben Forscher gesundheitsschädliche Partikel in der Atmosphäre gefunden.
Diese süße Landluft ist vielleicht nicht so belebend, wie wir einst dachten.
Es wird angenommen, dass Feinstaub mit einem Durchmesser von weniger als 2,5 Mikrometern (PM2,5) die menschliche Gesundheit am meisten schädigt, da diese Schadstoffe klein genug sind, um auszusickern tief in unsere Lungen , wodurch die dort befindlichen Zellen und Gewebe geschädigt werden.
Als Orientierung dienen die Weltgesundheitsorganisation hat daher einen Sicherheitsgrenzwert für PM2,5-Werte in der Umgebungsluft festgelegt, und doch übersieht diese Grenze die Nuancen intrinsisch giftiger Chemikalien.
Neue Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass die Masse der Feinstaubpartikel, die wir einatmen, für die menschliche Gesundheit möglicherweise weniger wichtig ist als ihre chemische Zusammensetzung.
Das liegt daran, dass einige leichtere Partikel mit größerer Wahrscheinlichkeit reaktive Sauerstoffspezies produzieren, die toxische Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben können.
Als Forscher in den Vereinigten Staaten drei städtische Gebiete mit einem ländlichen Gebiet im Mittleren Westen verglichen, stellten sie an allen vier Standorten ein ähnliches Oxidationspotenzial fest. Dies traf zu, obwohl der ländliche Standort eine relativ geringere PM2,5-Masse aufwies.
Während landwirtschaftliche Aktivitäten nur 12 Prozent der PM2,5-Masse des ländlichen Gebiets ausmachten, waren sie für mehr als 60 Prozent des zellulären Oxidationspotenzials der Region verantwortlich.
Das oxidative Potenzial der meisten städtischen Standorte lag dagegen bei weniger als 54 Prozent.
„Insgesamt zeigt unsere Studie, dass die Quellen, die wesentlich zur PM2,5-Masse beitragen, im Hinblick auf ihre gesundheitlichen Auswirkungen nicht unbedingt gleich wichtig sind“, so die Autoren schreibe eine neue Arbeit .
Stattdessen argumentieren die Forscher, dass unsere Gesundheitskennzahlen für die Luftverschmutzung mehr auf dem toxischen Potenzial feiner Partikel als auf ihrer tatsächlichen Masse basieren sollten.
Die Studie basiert auf wöchentlichen PM2,5-Proben, die im Sommer und Herbst 2018 sowie im Winter und Frühling 2019 in Chicago, Indianapolis und St. Louis sowie an einem ländlichen Ort in Illinois entnommen wurden.
Bei der Analyse der Zusammensetzung, Masse und des Oxidationspotenzials dieser Proben stellte das Team eine schlechte Korrelation zwischen der Masse und der Toxizität der Feinstaubpartikel fest.
Leichtere Chemikalien führten in ländlichen Gebieten viel eher zu ungesunden Nebenprodukten.
Schwebende Spuren von Eisen und organischem Kohlenstoff korrelierten beispielsweise das ganze Jahr über stark mit dem zellulären Oxidationspotential. Andere Industriechemikalien wie Blei, Aluminium, Kupfer und Mangan stiegen im Winter und Herbst tendenziell an.
Die starke Saisonalität dieser Ergebnisse lässt darauf schließen, dass viele der potenziell giftigen Chemikalien, die im ländlichen Illinois eingeatmet werden, auf landwirtschaftliche Aktivitäten zurückzuführen sind, beispielsweise auf den Einsatz von Düngemitteln und Herbiziden.
Phosphatdünger, die beispielsweise auf Feldfrüchte gesprüht werden, enthalten Schwermetallschadstoffe wie Blei und Chrom, die leicht in die Luft und unsere Lunge gelangen können. Auf ähnliche Weise werden auch Kupferfungizide versprüht.
Obwohl es 12 Kilometer (7 Meilen) von einem Kohlekraftwerk entfernt liegt, machten Kohleverbrennung und Biomasseverbrennung mehr als 80 Prozent der PM2,5-Masse im ländlichen Illinois aus.
Hätten die Autoren lediglich PM2,5 gemessen, sähe es so aus, als wäre Kohle der gefährlichste Faktor für die menschliche Gesundheit. Aber das stimmt möglicherweise nicht. Stattdessen schienen landwirtschaftliche Quellen, die eine geringere Masse haben, doppelt so giftig zu sein wie verbrannte Biomasse.
„Trotz eines geringen Beitrags zur PM2,5-Masse können die Gesundheitsrisiken der landwirtschaftlichen Tätigkeiten nicht ignoriert werden“, so die Autoren daraus schließen .
Wir können es uns auch nicht leisten, andere leichtere Formen von Feinstaub zu ignorieren.
Zum Beispiel ein Studie Eine 2019 in Peking durchgeführte Studie ergab, dass Fahrzeugemissionen nur 10 Prozent der PM2,5-Masse der Region ausmachten. Dennoch machten sie mehr als die Hälfte aller in der Luft gemessenen toxischen Potenziale aus.
Offensichtlich ist die Art und Weise, wie wir die Luftverschmutzung messen, fehlerhaft und erfasst nicht das volle Ausmaß des Schadens.
Die Messung des Oxidationspotenzials einzelner Chemikalien ist jedoch viel schwieriger als die bloße Abwägung der Masse aller Schadstoffe in der Umwelt. Die Autoren der aktuellen Studie hoffen, dass ihre neue Methodik Umweltbehörden und politischen Entscheidungsträgern künftig die Prüfung auf giftige Luft erleichtern kann.
Die Studie wurde im veröffentlicht Zeitschrift für gefährliche Materialien .