ترتبط التركيزات العالية للجسيمات متناهية الصغر على المدى الطويل في أحياء ولاية نيويورك بارتفاع أعداد الوفيات. هذه هي النتيجة الرئيسية لبحثنا الجديد، الذي نشر في مجلة المواد الخطرة.
تظهر دراستنا أن المستويات العالية من الجسيمات متناهية الصغر في الغلاف الجوي على مدى فترات طويلة من الزمن ترتبط بشكل كبير بزيادة الوفيات غير العرضية، لا سيما الناجمة عن أمراض القلب والأوعية الدموية والجهاز التنفسي.
الجسيمات متناهية الصغر هي هباء جوي يقل قطره عن 0.1 ميكرومتر، أو 100 نانومتر، أي حوالي واحد على الألف من عرض شعرة الإنسان. نظرًا لصغر حجمها، يمكن استنشاقها بسهولة في الفروع البعيدة للرئتين، ويتم امتصاصها بسرعة في مجرى الدم وحتى المرور عبر حواجز الأعضاء.
لقد وجدنا أيضًا أن بعض المجموعات السكانية المحرومة، بما في ذلك ذوي الأصول الأسبانية، والسود غير اللاتينيين، والأطفال دون سن 5 سنوات، وكبار السن، والمقيمين من خارج مدينة نيويورك، هم أكثر عرضة للتأثيرات الضارة للجسيمات متناهية الصغر. تؤكد الفوارق التي كشفت عنها دراستنا على ضرورة قيام وكالات الصحة العامة بالتركيز على السكان المعرضين للخطر وحمايتهم.
قمنا بقياس الآثار الصحية طويلة المدى للتعرض لهذه الملوثات من خلال الجمع بين بيانات الوفيات من السجلات الحيوية في ولاية نيويورك واستخدام نموذج يتتبع كيفية تحرك الجزيئات وتغيرها عبر الهواء.
لماذا يهم
ويحتل تلوث الهواء الآن المرتبة الثانية في قائمة عوامل الخطر المسببة للوفاة، حيث يمثل حوالي 8.1 مليون حالة وفاة على مستوى العالم ونحو 600 ألف حالة وفاة في الولايات المتحدة في عام 2021.
وقد ركزت معظم معايير ولوائح تلوث الهواء على الجسيمات الأكبر حجمًا، مثل PM2.5 – التي تشمل المركبات العضوية والجسيمات المعدنية – وPM10، وهي فئة تشمل الغبار وحبوب اللقاح والعفن.
بالمقارنة، عادةً ما تكون الجسيمات متناهية الصغر أكبر بكثير من حيث العدد ولها نسبة مساحة سطح إلى حجم أكبر بكثير، مما يسمح لها بحمل كميات كبيرة من المعادن الخطرة والمركبات العضوية. علاوة على ذلك، نظرًا لصغر حجمها، يمكن للجسيمات متناهية الصغر أن تتبع تدفق الهواء وتصل إلى عمق الرئتين عند استنشاقها. هذه الخصائص الفريدة تجعل الجسيمات متناهية الصغر خطرة بشكل خاص، مما يؤدي إلى مجموعة من المشاكل الصحية الضارة.
على الرغم من هذا الفهم، تظل الجسيمات متناهية الصغر غير منظمة إلى حد كبير، في حين يتم تنظيم الجسيمات الأكبر حجمًا بموجب المعايير الوطنية لجودة الهواء المحيط.
ونظرًا لخصائصها الفريدة، تتطلب الجسيمات متناهية الصغر اهتمامًا إضافيًا مخصصًا.
تنبع الجسيمات متناهية الصغر من المصادر الطبيعية والنشاط البشري – في المقام الأول من عمليات الاحتراق مثل السيارات ومحطات الطاقة وحرق الأخشاب وحرائق الغابات. يتم إنشاء نسبة كبيرة من الجسيمات متناهية الصغر عن طريق التفاعلات الكيميائية في الغلاف الجوي التي تنطوي على الغازات الحمضية الناتجة عن حرق الوقود الأحفوري والأمونيا من النفايات الزراعية والسكنية.
ومع استمرار المدن في التوسع ونمو سكان المناطق الحضرية، فمن المرجح أن يزداد تعرض الناس لهذه الجزيئات الضارة. تأتي كل من الجسيمات الدقيقة PM2.5 والجسيمات متناهية الصغر من مصادر مماثلة ويمكن أن تتشكل أيضًا من خلال التفاعلات الكيميائية في الغلاف الجوي، لكن اتجاهاتها تختلف.
وقد انخفضت كتلة PM2.5 في العديد من الأماكن، بما في ذلك نيويورك، وذلك بفضل لوائح جودة الهواء. ومع ذلك، تشير الأبحاث الحديثة إلى أن أعداد الجسيمات متناهية الصغر لا تنخفض، بل إنها تتزايد منذ عام 2017.
ما لا يزال غير معروف
لا توجد حاليًا مواقع مراقبة واسعة النطاق في الولايات المتحدة مخصصة لتتبع الجسيمات متناهية الصغر في البيئة. وهذا يحد من قدرة الباحثين مثلنا على فهم مدى التعرض للجسيمات متناهية الصغر وتأثيرها على الصحة العامة.
علاوة على ذلك، فإن الآليات البيولوجية الدقيقة التي تسبب من خلالها الجسيمات متناهية الصغر الضرر ليست مفهومة بالكامل بعد. تشير الأدلة البحثية المتزايدة إلى أن الجسيمات متناهية الصغر يمكن أن تؤثر على وظيفة القلب، مما يسبب تصلب الشرايين والتهاب الرئة والالتهاب الجهازي.
كان هناك عدد قليل من الدراسات السابقة التي تبحث في معدلات الوفيات المرتبطة بالتعرض للجسيمات متناهية الصغر حسب التركيبة السكانية والموسمية. ومن خلال فهم المجموعات الأكثر عرضة للتعرض للجسيمات متناهية الصغر، يمكن تصميم التدخلات بشكل أكثر فعالية لتقليل المخاطر وحماية أولئك المتأثرين بشكل غير متناسب. وتساعد دراستنا، التي تمولها هيئة أبحاث وتطوير الطاقة في ولاية نيويورك، على سد هذه الفجوات المعرفية الحرجة.
موجز البحث عبارة عن ملخص قصير للعمل الأكاديمي المثير للاهتمام.
تم إعادة نشر هذا المقال من The Conversation، وهي منظمة إخبارية مستقلة غير ربحية تقدم لك حقائق وتحليلات جديرة بالثقة لمساعدتك على فهم عالمنا المعقد. كتب بواسطة: شاو لين، جامعة ألباني، جامعة ولاية نيويورك; أرشد أرجونان ناير، جامعة ألباني، جامعة ولاية نيويورك; فانجكون يو, جامعة ألباني، جامعة ولاية نيويورك، و س
اقرأ المزيد:
لا يعمل المؤلفون أو يستشيرون أو يمتلكون أسهمًا في أي شركة أو مؤسسة أو يتلقون تمويلًا منها قد تستفيد من هذه المقالة، ولم يكشفوا عن أي انتماءات ذات صلة بعد تعيينهم الأكاديمي.