Pochodzenie pyłu drogowego można określić dzięki jego magnetycznym właściwościom

Magnetyczne właściwości pyłu drogowego mogą dostarczać informacji o jego pochodzeniu i potencjalnych zanieczyszczeniach, nawet bez konieczności wykonywania czasochłonnych analiz chemicznych – wykazały badania naukowców z Instytutu Geofizyki PAN.

W ocenie naukowców dalsze badania z zakresu magnetyzmu środowiskowego pozwolą na opracowanie precyzyjnych, a do tego mniej koszto- i czasochłonnych narzędzi do analizy i monitorowania jakości środowiska.

– Nasze badania koncentrują się na właściwościach magnetycznych pyłu ulicznego w Warszawie. W ramach eksperymentu przeanalizowaliśmy próbki pobrane z 149 lokalizacji, badając ich podatność magnetyczną i inne parametry magnetyczne. Granulometryczna separacja cząstek pozwoliła na określenie, które frakcje pyłu cechują się najsilniejszymi własnościami magnetycznymi i jak różnią się między obszarami o odmiennej strukturze użytkowania terenu – tłumaczy dr Sylwia Dytłow z Zakładu Magnetyzmu IGF PAN, główna autorka publikacji na ten temat, która ukazała się właśnie w prestiżowym czasopiśmie „Scientific Reports”.

Im mniejsze tym bardziej podatne magnetycznie

Pył drogowy – jeden z głównych nośników szkodliwych substancji, w tym wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych – stanowi mieszaninę cząsteczek pochodzących zarówno z procesów naturalnych, jak i działalności antropogenicznej, które osadzają się na nawierzchniach dróg. Zanieczyszczenia te powstają m.in. w wyniku spalania paliw, emisji spalin, zużycia opon czy tarcia klocków hamulcowych.

Próbki pyłu, zebrane przez naukowców z ulic Warszawy, podzielono na pięć frakcji o różnej wielkości – od cząsteczek większych niż 0,8 mm do tych poniżej 0,2 mm.

„Wyniki pokazują, że najmniejsze frakcje pyłu (<0,2 mm) mają najwyższą podatność magnetyczną, co może wskazywać na ich pochodzenie z antropogenicznych źródeł zanieczyszczeń, takich jak ruch samochodowy czy procesy przemysłowe” czytamy w informacji prasowej IGF PAN.

– Co ciekawe, pomimo najmniejszej ilości w próbkach zawierają one największe stężenie wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych – związków szczególnie niebezpiecznych zarówno dla zdrowia ludzi, jak i środowiska. Takie cząsteczki są bowiem bardziej mobilne i mogą łatwiej wnikać do organizmu, zwiększając ryzyko groźnych chorób – wskazuje dr Dytłow.

Nowe dane w analizie pyłu miejskiego

W ocenie naukowczyni jej badania dostarczają nowych danych na temat wykorzystania statusu własności magnetycznych w analizie pyłu miejskiego pochodzącego z lokalizacji reprezentujących zróżnicowane kategorie użytkowania terenu.

– Dzięki temu możemy lepiej rozumieć mechanizmy rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń w miastach oraz opracować bardziej efektywne strategie ich monitorowania – zaznacza badaczka.

W okolicach intensywnie uczęszczanych miejsc – takich jak Dworzec Wileński – badacze zarejestrowali najwyższe wartości właściwości magnetycznych, co wskazuje na większe stężenie zanieczyszczeń związanych z ruchem drogowym.

„Mimo to badania wykazały słabą korelację między intensywnością ruchu a magnetyczną podatnością, co sugeruje, że inne czynniki środowiskowe, takie jak użytkowanie terenu, również odgrywają istotną rolę w rozkładzie tych właściwości. W związku z tym w badaniach wyznaczono 19 różnych kategorii użytkowania terenu, m.in. gęstość i wysokość zabudowy, które mają wpływ na warunki rozprzestrzeniania się pyłu drogowego i cząstek magnetycznych w nim zawartych” – podają autorzy publikacji.

Krok w stronę szybkiej identyfikacji źródeł emisji zanieczyszczeń

Dr Sylwia Dytłow kieruje projektem finansowanym z Narodowego Centrum Nauki, w ramach którego opracowuje nowatorską metodę szybkiej oceny stężeń WWA w pyłach drogowych za pomocą parametrów magnetycznych.

– W Polsce wciąż brakuje kompleksowych badań dotyczących przestrzennego rozkładu WWA w pyłach drogowych. Do tej pory do oceny zagrożenia środowiskowego tymi zanieczyszczeniami potrzebne są stężenia poszczególnych WWA otrzymane z zastosowania metod chemicznych – chromatografii gazowej i cieczowej. Są to bardzo dokładne metody, ale czaso- i kosztochłonne. Nasz projekt, dzięki szerokiej bazie pomiarów, pozwoli na precyzyjne – i tańsze w wykonaniu – określenie poziomu zanieczyszczenia w różnych częściach miasta – wyjaśnia badaczka.

W jej ocenie wnioski z tych badań będą miały kluczowe znaczenie dla poprawy jakości powietrza i ochrony zdrowia publicznego.

– Magnetyczne metody analizy pyłu mogą pomóc w szybkiej identyfikacji źródeł emisji zanieczyszczeń, co może być szczególnie istotne w kontekście rosnących wymagań dotyczących jakości powietrza w Unii Europejskiej – podsumowuje dr Sylwia Dytłow.

Źródło: naukawpolsce.pl/akp/agt

Czytaj także: Laboratoria GDDKiA: od próbki do autostrady