Como a poeira do freio pode acabar prejudicando seus pulmões

Novas pesquisas mostram como o freio e a poeira do pneu - uma nuvem de minúsculas partículas de metal - podem causar danos à saúde respiratória.

Metais de freios e outros sistemas automotivos entram no ar como partículas finas, permanecendo em estradas movimentadas. Embora as emissões do tubo de escape caiam à medida que mais veículos de emissão zero chegam às ruas, a poeira dos freios e dos pneus, uma importante fonte de poluição do ar em rodovias, não mostra sinais de diminuir.

Na revista Ciência e Tecnologia AmbientalPesquisadores descrevem como metais emitidos por veículos como cobre, ferro e manganês interagem com partículas ricas em sulfato ácido já no ar para produzir um aerossol tóxico.

“Há uma reação em cadeia acontecendo no ar acima de rodovias movimentadas”, diz Rodney Weber, professor da Escola de Ciências da Terra e Atmosfera do Instituto de Tecnologia da Geórgia. “O sulfato ácido na atmosfera entra em contato com os metais emitidos pelo tráfego e altera sua solubilidade, tornando-os mais propensos a causar estresse oxidativo quando inalados.”

O estudo, patrocinado pela National Science Foundation e pela Environmental Protection Agency dos EUA, mostra como os metais são emitidos principalmente em uma forma insolúvel, mas lentamente se tornam solúveis após a mistura com sulfato.


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“O sulfato há muito está associado a impactos adversos à saúde”, diz Athanasios Nenes, professor da Escola de Ciências da Terra e Atmosféricas e da Escola de Engenharia Química e Biomolecular. “A velha hipótese era que o sulfato ácido queima o revestimento do pulmão, o que por sua vez causa efeitos nocivos à saúde. Mas não há ácido suficiente no ar sozinho para realmente ter esse impacto. ”

Mas o sulfato desempenha um papel fundamental em tornar os metais solúveis antes de serem inalados, o que poderia explicar a associação do sulfato com impactos adversos à saúde, dizem os pesquisadores.

A 'arma de fumar'

Os pesquisadores coletaram amostras de material particulado ambiental em dois locais em Atlanta - um perto de uma rodovia interestadual importante e outro local urbano 420 a metros de distância da pista. Eles analisaram o conteúdo químico, distribuição de tamanho e acidez das amostras.

Uma quantidade significativa do sulfato ambiental encontrado foi semelhante em tamanho às partículas de metal, sugerindo que o sulfato e os metais foram misturados dentro de partículas individuais, que ao longo de horas ou dias permitiriam que o sulfato ácido convertesse o metal numa forma solúvel.

Para quantificar quão perigoso o aerossol poderia ser, os pesquisadores desenvolveram um sistema analítico de alto rendimento para um ensaio químico - chamado potencial oxidativo - que simula a resposta tóxica que tal mistura teria sobre os organismos celulares. Este instrumento foi utilizado para gerar grandes conjuntos de dados sobre o potencial oxidativo do aerossol ambiente, que quando utilizado em um estudo epidemiológico anterior, pesquisadores da Georgia Tech e Emory University descobriram que o ensaio químico foi estatisticamente associado com hospitalizações em Atlanta para asma e chiado no peito.

No novo estudo, os pesquisadores observaram que o pico de toxicidade indicado pelo ensaio estava intimamente correlacionado com as partículas que continham a maior quantidade de metais solúveis, que ocorreu apenas quando partículas metálicas se misturaram com sulfato altamente ácido.

"Essa é a arma fumegante", diz Nenes. “O sulfato essencialmente dissolve esses metais; Quando você respira essas partículas, os metais podem ser absorvidos diretamente na corrente sanguínea e causar problemas em todo o corpo. Pela primeira vez, surge um mecanismo para explicar por que pequenas quantidades de sulfato ácido podem afetar adversamente a saúde ”.

Enquanto a amostra retirada do local de teste localizado mais afastado da rodovia tinha menos metal particulado, ainda havia o suficiente para causar um aumento no potencial oxidativo, mostrando que a poluição da estrada poderia viajar pelo ar e potencialmente causar problemas nas áreas vizinhas, bem como .

Até carros elétricos

Poeira de freios e pneus não é a única fonte de metais no ar. Os incineradores e outras formas de combustão também produzem poeira mineral e partículas metálicas, que poderiam se misturar ao sulfato para desencadear uma reação semelhante.

Os pesquisadores observam que, embora a quantidade de sulfato particulado no sudeste dos Estados Unidos tenha diminuído durante os últimos anos, à medida que as emissões de dióxido de enxofre das usinas caíram, ainda há sulfato ácido suficiente no ar para manter o pH das partículas muito baixo. a gama de 15 para 0, transformando metais ambientes insolúveis em uma forma solúvel.

“As emissões do tubo de escape do veículo estão diminuindo, mas esses tipos de emissões da frenagem permanecerão até certo ponto, mesmo se você dirigir um carro elétrico”, diz Weber. “Portanto, esse tipo de processo continuará a se desenrolar no futuro e será uma consideração importante quando analisarmos os efeitos sobre a saúde do material particulado”.

Fonte: Georgia Tech

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