De huidige wettelijke limieten voor fijnstof in de lucht zijn gebaseerd op de massa en grootte van de deeltjes. Voor gezondheidseffecten, echter, niet alleen de hoeveelheid stof is bepalend, maar ook de chemische samenstelling ervan. Empa-onderzoekers hebben nu het schadelijke potentieel van fijnstof in Zwitserland en in China vergeleken.

Iedereen die op een bewolkte dag plotseling wordt opgeschrikt door een oncontroleerbare hoestaanval, kan last krijgen van de gevolgen van een hoge fijnstofbelasting in de lucht. Ademhalingsproblemen, hart- en vaatziekten en zelfs longkanker kunnen door deze kleine deeltjes worden veroorzaakt. Ze bevatten roet, metalen en gemanipuleerde nanodeeltjes. Om de luchtkwaliteit breder te beheersen, op 1 juni 2018 is in Zwitserland een strengere verordening inzake luchtverontreinigingscontrole van kracht geworden. PM2.5 is gecreëerd als de tweede standaard voor nog fijnere zwevende stoffen naast PM10. Echter, beide waarden zijn alleen gebaseerd op de hoeveelheid deeltjes die kleiner zijn dan bepaalde limieten voor de grootte, d.w.z. 10 of 2,5 micrometer in diameter. Empa-onderzoekers hebben nu in een onderzoek aangetoond dat de hoeveelheid fijnstof alleen niet noodzakelijkerwijs wijst op het schadelijke potentieel van de vervuilde lucht.

Hoe gevaarlijk is fijnstof? Een analyse

Jing Wang en zijn team van Empa's Advanced Analytical Technologies-lab onderzochten luchtmonsters uit Zwitserland en China. Zoals verwacht, de luchtkwaliteit van de grootstedelijke regio van Peking presteerde slechter dan de monsters uit Zwitserland. Met hun gedetailleerde analyses, echter, de onderzoekers ontdekten ook dat de samenstelling van fijn stof verschilt. "Als we kijken naar het zogenaamde oxidatieve potentieel van fijnstof, bijvoorbeeld, het effect van sommige Zwitserse monsters met vergelijkbare deeltjeshoeveelheden was ernstiger en daarom belangrijker dan in China, " zegt Wang.

Het oxidatieve potentieel is een maat voor de schadelijke werking van fijn stof, omdat agressieve stoffen oxidatieve stress en reacties van het immuunsysteem van het lichaam veroorzaken. Oxidatieve stress kan worden veroorzaakt door metalen zoals cadmium en arseen of roetdeeltjes. In China, grote hoeveelheden ultrafijne arseendeeltjes duidden op een verhoogd gezondheidsrisico. Monsters uit de buitenwijk Dübendorf in Zürich, anderzijds, bevatte significant meer ijzerdeeltjes in het bereik van 10 micrometer. "De ijzerdeeltjes zijn afkomstig van de slijtage van de nabijgelegen spoorlijn, " zegt de onderzoeker. Samen met koper en mangaan, het ijzerstof in de lucht van Dübendorf droeg bij aan het oxidatieve potentieel van de luchtmonsters.

Een andere Zwitserse waarde trok de aandacht van de Empa-onderzoekers:het luchtmonster van een Zwitserse boerderij deed het slechter dan dat van een drukke weg in het midden van Peking, althans wat betreft de besmetting met bepaalde bacteriële producten. Het is bekend dat dergelijke endotoxinen overvloedig aanwezig zijn in de lucht in de omgeving van koeien en Co. En vooral voor mensen met een verzwakt immuunsysteem, deeltjes die zijn verontreinigd met bacteriële endotoxinen kunnen een ernstig gezondheidsrisico vormen.

"De effecten van fijnstof op de luchtkwaliteit en de gezondheid kunnen niet alleen worden beoordeeld op basis van hun hoeveelheid, ", zegt Wang. "Maar als de samenstelling van fijnstof bekend is, een regionaal aangepaste gezondheidsbescherming kan worden geïmplementeerd." Anders loop je het risico de regionale luchtvervuiling te onderschatten of maatregelen te nemen die het gezondheidsrisico niet verminderen. Jing Wang en zijn team werken nu aan het ontwikkelen van normen voor nauwkeurigere analyses van fijnstof Het doel moet zijn om gevaarlijke componenten gemakkelijker te identificeren en gezondheidsrisico's te voorkomen met geoptimaliseerde strategieën.