ฝุ่นเบรกประกอบด้วยอนุภาคเหล็กซึ่งการศึกษาแสดงให้เห็นว่าเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ pdsci / Shutterstock

ผลกระทบที่เป็นอันตรายของมลพิษทางอากาศที่เกิดจากควันไอเสียดีเซลต่อสุขภาพของเราเป็นที่รู้จักกันดี มัน รับผิดชอบในการก่อให้เกิดทุกอย่าง จากปัญหาระบบทางเดินหายใจจนถึงภาวะสมองเสื่อมและมะเร็งบางชนิด แต่สิ่งที่คนส่วนใหญ่ไม่รู้คือควันไอเสียไม่ใช่สาเหตุของมลพิษทางอากาศเพียงอย่างเดียว ที่จริงแล้วขึ้นไป 55% ของมลพิษทางถนน ทำจากอนุภาคที่ไม่มีไอเสียโดยมีประมาณ 20% ของมลพิษที่มาจาก เบรกฝุ่น. และจากการวิจัยล่าสุดของเราพบว่าอนุภาคเหล่านี้อาจเป็น เหมือนกับการทำลายปอดของเรา เป็นควันไอเสีย

ประกอบด้วยอนุภาคเหล็กฝุ่นเบรกเกิดจากแรงเสียดทานระหว่างใบพัดเหล็กที่บดบนผ้าเบรกเมื่อรถยนต์ช้าลง ฝุ่นเบรกนี้จะถูกสึกกร่อนและกลายเป็นอากาศ และเป็น งานวิจัยล่าสุด ดำเนินการโดยฉันและเพื่อนร่วมงานของฉันพบว่าเบรคฝุ่นทำให้เกิดการอักเสบในเซลล์ปอดที่มีความรุนแรงเช่นเดียวกับอนุภาคดีเซล

โดยการเพิ่มอนุภาคฝุ่นเบรกลงไป macrophages - เซลล์ที่รับผิดชอบในการล้างปอดของเชื้อโรคที่บุกรุกเข้ามา, ของเสียและเศษซาก - เราเห็นกิจกรรมการอักเสบของเซลล์เพิ่มขึ้นเกือบ 185% ไม่เพียงแค่นั้นเรายังพบว่าฝุ่นเบรกช่วยป้องกันเซลล์ภูมิคุ้มกันจากการทำลาย เชื้อ Staphylococcus aureus - สายพันธุ์ของแบคทีเรียที่รับผิดชอบต่อโรคปอดบวม ฝุ่นเบรคถูกพบว่าเป็นพิษเหมือนอนุภาคดีเซลอีกครั้ง

การค้นพบนี้อาจหมายถึงมลพิษจากฝุ่นละอองอาจทำให้เกิดการติดเชื้อทรวงอกจำนวนมากและ "ลำคอในเมือง" ที่มีรายงานจากคน อาศัยและทำงานในเขตเมือง. อย่างไรก็ตามเนื่องจากเซลล์ที่แยกได้ที่เราใช้ในการทดลองของเราสามารถทำหน้าที่แตกต่างจากเซลล์ที่พบในปอดของมนุษย์ที่มีชีวิตจำเป็นต้องมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่อยืนยันว่าการสัมผัสกับอนุภาคนั้นก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อการติดเชื้อในคน

ฝุ่นเบรกเป็นพิษ

ด้วยความประหลาดใจจากการค้นพบใหม่นี้ทีมงานของเราต้องการทราบว่าคุณสมบัติของเบรคฝุ่นทำให้เกิดพิษได้อย่างไร อนุภาคมลพิษทางการจราจรอาจมีวัสดุหลายพันชนิดรวมถึงคาร์บอนไฮโดรคาร์บอนและสารพิษจากแบคทีเรีย แต่เนื่องจากวัสดุที่ใช้เบรกที่ทันสมัยทำให้ฝุ่นที่สึกหรอจากพวกเขานั้นเป็นโลหะสูง - รวมถึงโลหะหลายประเภทเช่น เหล็ก, ทองแดง, ไทเทเนียมและแมกนีเซียม การศึกษาที่แสดงให้เห็นสาเหตุ ความเครียดและเป็นอันตรายต่อเซลล์มนุษย์.

ทีมงานของเราระบุว่าโลหะเหล่านี้เป็นตัวการสำคัญโดยปิดกั้นทางเคมี สิ่งนี้ทำให้มันไม่สามารถใช้งานได้อีกต่อไปเมื่อมีการเพิ่มฝุ่นเบรคหรืออนุภาคไอเสียดีเซลลงในเซลล์ เมื่อโลหะหลุดออกมาแมคโครฟาจยังคงทำลายเชื้อแบคทีเรียอย่างต่อเนื่องและไม่ได้เพิ่มสัญญาณการอักเสบหลังจากสัมผัสกับฝุ่นเบรกหรืออนุภาคไอเสียดีเซล

ในขณะที่เราคาดว่าจะเห็นการตอบสนองของเซลล์นี้เกิดขึ้นสำหรับฝุ่นเบรกที่เป็นโลหะสูง แต่เราก็แปลกใจที่พบว่าโลหะทำให้เกิดควันพิษจากไอเสียดีเซลเช่นกัน นี่เป็นเพราะอนุภาคไอเสียดีเซลมีสายพันธุ์โลหะน้อยกว่าฝุ่นเบรก - เพียงสามเมื่อเทียบกับสิบสี่ที่เราพบในฝุ่นเบรค วานาเดียม เป็นโลหะเพียงชิ้นเดียวที่มีปฏิสัมพันธ์กับแมคโครฟาจและมีอยู่ในฝุ่นเบรคและอนุภาคไอเสียดีเซล เราสงสัยว่ามันเป็นสาเหตุของการอักเสบเหล่านี้หรือไม่

วานาเดียมเป็นโลหะชนิดเดียวที่พบได้ทั้งฝุ่นเบรคและไอเสียดีเซล Tonello การถ่ายภาพ / Shutterstock

การวิจัยของเราแสดงให้เห็นว่าอนุภาคที่ไม่มีไอเสียมีศักยภาพที่จะเป็นอันตรายต่อสุขภาพของเราในฐานะการปล่อยไอเสีย ฝุ่นเบรกเป็นองค์ประกอบสำคัญของมลพิษทางอากาศ 20% ของอนุภาคที่เกี่ยวข้องกับการจราจร. จำนวนนี้คาดว่าจะเพิ่มขึ้นเนื่องจากนโยบายและเทคโนโลยีที่นำเสนอมุ่งเน้นเฉพาะการลดการปล่อยไอเสีย ในขณะที่การลดการปล่อยไอเสียเป็นเป้าหมายสำคัญสำหรับการสาธารณสุขการค้นพบของเราแสดงให้เห็นว่าเราจำเป็นต้องมีวิธีในการลดมลพิษที่ไม่ใช่ไอเสียเช่นฝุ่นเบรกเช่นกัน

อย่างไรก็ตามยานพาหนะจำนวนมากรวมถึงชิ้นส่วนไฟฟ้ามีส่วนประกอบที่เป็นโลหะในคลัตช์เครื่องยนต์และเบรก การออกแบบเทคโนโลยีที่ทนทานต่อแรงเสียดทานและการสึกหรออาจมีความสำคัญในการลดมลพิษที่เป็นอันตรายเหล่านี้

ปั่นจักรยานหรือเดินมากขึ้นการจับรถบัสหรือการแบ่งปันรถอาจช่วยลดความแออัดในพื้นที่ที่เราอาศัยและทำงานอยู่ การทำเช่นนี้อาจเป็นวิธีหนึ่งในการลดจำนวนยานพาหนะที่ต้องคืบไปตามการจราจร - และยังช่วยลดความเครียดในเงื้อมมือยางและเบรกและลดภาระมลพิษในปอดของเราในที่สุด

เกี่ยวกับผู้เขียน

Liza Selley, นักวิจัยหลังปริญญาเอก, หน่วยพิษวิทยา MRC, มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.

books_environmental