Winzige luftgetragene Partikel in der Luftverschmutzung könnten ein stiller Killer sein – neue Studie deckt versteckte Risiken auf und zeigt, wer im Bundesstaat New York am stärksten gefährdet ist

Langfristig hohe Konzentrationen ultrafeiner Partikel in Stadtteilen des Bundesstaates New York sind mit einer höheren Zahl von Todesfällen verbunden.Das ist das Schlüsselerkenntnis unserer neuen Forschung, veröffentlicht im Journal of Hazardous Materials.

Unsere Studie zeigt, dass hohe Konzentrationen an ultrafeinen Partikeln in der Atmosphäre über lange Zeiträume hinweg signifikant mit einem Anstieg nichtunfallbedingter Todesfälle, insbesondere aufgrund von Herz-Kreislauf- und Atemwegserkrankungen, verbunden sind.

Ultrafeine Partikel sind Aerosole mit einem Durchmesser von weniger als 0,1 Mikrometern oder 100 Nanometern – etwa einem Tausendstel der Breite eines menschlichen Haares.Aufgrund ihrer geringen Größe können sie leicht in die distalen Lungenzweige eingeatmet werden, schnell in den Blutkreislauf aufgenommen werden und sogar Organbarrieren passieren.

Wir haben auch herausgefunden, dass bestimmte unterversorgte Bevölkerungsgruppen, darunter Hispanics, nicht-hispanische Schwarze, Kinder unter 5 Jahren, ältere Erwachsene und Nicht-New Yorker Einwohner, anfälliger für die schädlichen Auswirkungen ultrafeiner Partikel sind.Die von unserer Studie aufgedeckten Unterschiede unterstreichen die Notwendigkeit für öffentliche Gesundheitsbehörden, sich auf Hochrisikogruppen zu konzentrieren und diese zu schützen.

Wir haben die langfristigen gesundheitlichen Auswirkungen der Exposition gegenüber diesen Schadstoffen quantifiziert, indem wir Mortalitätsdaten aus lebenswichtigen Aufzeichnungen im Bundesstaat New York kombiniert und ein Modell verwendet haben, das verfolgt, wie sich Partikel in der Luft bewegen und verändern.

Warum es wichtig ist

Luftverschmutzung steht mittlerweile an erster Stelle zweithäufigster Risikofaktor für den Tod, Dies ist für etwa 8,1 Millionen Todesfälle weltweit und etwa 600.000 Todesfälle in den Vereinigten Staaten im Jahr 2021 verantwortlich.

Die meisten Luftverschmutzungsnormen und -vorschriften gelten konzentrierte sich auf größere Partikel, wie PM2,5 – zu dem organische Verbindungen und Metallpartikel gehören – und PM10, eine Kategorie, die Staub, Pollen und Schimmel umfasst.

Im Vergleich dazu sind ultrafeine Partikel in der Regel viel größer und haben ein viel größeres Verhältnis von Oberfläche zu Volumen, wodurch sie erhebliche Mengen gefährlicher Metalle und organischer Verbindungen transportieren können.Darüber hinaus können ultrafeine Partikel aufgrund ihrer geringeren Größe dem Luftstrom folgen und beim Einatmen tief in die Lunge gelangen.Diese einzigartigen Eigenschaften machen ultrafeine Partikel besonders gefährlich und führen zu einer Reihe gesundheitsschädlicher Probleme.

Trotz dieses Verständnisses Ultrafeine Partikel bleiben weitgehend unreguliert, während größere Partikel im Rahmen der Verordnung geregelt sind Nationale Luftqualitätsstandards.

Aufgrund ihrer einzigartigen Eigenschaften erfordern ultrafeine Partikel zusätzliche, maßgeschneiderte Aufmerksamkeit.

Ultrafeine Partikel stammen aus beiden natürlichen Quellen und menschliche Aktivitäten – hauptsächlich durch Verbrennungsprozesse wie Kraftfahrzeuge, Kraftwerke, Holzverbrennung und Waldbrände.Ein großer Anteil besteht aus ultrafeinen Partikeln entstehen durch chemische Reaktionen in der Atmosphäre mit sauren Gasen aus Verbrennung fossiler Brennstoffe und Ammoniak aus landwirtschaftlichen Abfällen und Siedlungsabfällen.

Da die Städte weiter wachsen und die Stadtbevölkerung wächst, wird die Belastung der Menschen durch diese schädlichen Partikel wahrscheinlich zunehmen.Sowohl PM2,5- als auch ultrafeine Partikel stammen aus ähnlichen Quellen und können auch durch chemische Reaktionen in der Atmosphäre entstehen, ihre Trends sind jedoch unterschiedlich.

Dank der Luftqualitätsvorschriften ist die PM2,5-Masse vielerorts, auch in New York, zurückgegangen.Jüngste Forschungsergebnisse deuten jedoch darauf hin, dass die Zahl der ultrafeinen Partikel nicht abnimmt sind seit 2017 gestiegen.

Was noch nicht bekannt ist

Derzeit gibt es in den USA keine groß angelegten Überwachungsstellen.widmet sich der Verfolgung ultrafeiner Partikel in der Umwelt.Dies schränkt die Fähigkeit von Forschern wie uns ein, das Ausmaß der Exposition gegenüber ultrafeinen Partikeln und ihre Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit zu verstehen.

Darüber hinaus sind die genauen biologischen Mechanismen, durch die ultrafeine Partikel Schaden anrichten, noch nicht vollständig geklärt.Zunehmende Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass ultrafeine Partikel dies können die Herzfunktion beeinträchtigen, was zu Arterienverkalkung, Lungenentzündung und systemischen Entzündungen führt.

Bisher gab es nur wenige Studien, die sich mit Sterblichkeitsraten im Zusammenhang mit der Exposition gegenüber ultrafeinen Partikeln nach Demografie und Saisonalität befassten.Durch das Verständnis, welche Gruppen am anfälligsten für die Exposition gegenüber ultrafeinen Partikeln sind, können Maßnahmen effektiver angepasst werden, um die Risiken zu senken und diejenigen zu schützen, die überproportional betroffen sind.Unsere Studie, die von der New York State Energy Research and Development Authority finanziert wird, trägt dazu bei, diese kritischen Wissenslücken zu schließen.

Der Forschungsbericht ist ein kurzer Einblick in interessante wissenschaftliche Arbeiten.