A reptéri gumiabroncsok kopása a rejtett légszennyező anyagok egyik fő forrása

A reptéri gumiabroncsok kopása a rejtett légszennyező anyagok egyik fő forrása

A milánói város repülőterén végzett új mérések azt mutatják, hogy a repülőtéri mindennapi műveletek, nem csak a repülőgépek kipufogógázai, csendesen engedik ki az ipari vegyi anyagokat a levegőbe, amelyet belélegzünk, megváltoztatva a légszennyezésről alkotott fogalmakat.

Tanulmány: A forrás felkutatása: A benzotiazolok első kimutatása szabadtéri repülőtéri aeroszolban. Fotó: Jaromir Chalabala/Shutterstock.com

A 10 mikrométer átmérőjű szálló por (PM10) a légkörben a benzotiazolok (BTH) jelentős hordozója, és hozzájárul a légszennyezéshez. Ezeket az összefüggéseket a repülőtéri tevékenység összefüggésében vizsgálták a folyóiratban nemrég megjelent tanulmánybanKörnyezetkémia és ökotoxikológia.

A repülőgép gumiabroncsainak kopása túlértékelt szennyezési forrás

A repülés a modern élet fontos része, és a közlekedésben betöltött szerepe tovább fog növekedni. Ugyanakkor azt is elismerték, hogy a levegőszennyezés révén hozzájárul a környezeti károkhoz. Míg a kipufogógázokkal kapcsolatos szennyezőanyag-kibocsátást korábban tanulmányozták, beleértve a szén-dioxid- és nitrogén-oxid-kibocsátást, keveset tudunk a nem kipufogógázhoz kapcsolódó szennyező anyagokról, például a gumiabroncs kopó részecskéiről (TWP).

A TWP-k apró részecskék, amelyeket folyamatosan bocsátanak ki a szárazföldi járművek és repülőgépek gumiabroncsaiból, miközben kemény járdán haladnak. Mikroműanyag szennyezésként kerülnek a vízbe, a talajba és a levegőbe. Csak a frankfurti repülőtéren 2019-ben 83 tonna szabadult fel csak a repülőgép abroncsainak kopása miatt.

A TWP-ket képződésük, rendeltetésük, szervetlen komponenseik, alakjuk és formájuk, valamint egyéb kémiai tulajdonságaik szempontjából vizsgálták. Szerves összetételük továbbra is tisztázatlan, bár a gumipolimer mellett a környezetre káros adalékanyagokat is tartalmaznak.

Például a TWP-k kibocsáthatják a BTH-t, a fagyálló, jégoldó oldatok, peszticidek és más fontos iparágakban, például acél-, papír- és textilipari termékek előállításához használt szerves vegyületeket. Irritálóak, maró hatásúak és akutan mérgezőek az élő szervezetekre.

A nem közúti kibocsátások meghatározásához a BTH értékeket használtuk. Ezeket azonban nem használták repülő repülőgépek TWP-inek nyomon követésére. Ez az irodalmi hiányosság motiválta jelen tanulmányt.

A PM10 levegőben lévő benzotiazolokkal kapcsolatos repülőtéri tevékenység

Ez a tanulmány az első ilyen jellegű tanulmány. A vizsgálatot a milánói linatei repülőtéren végezték, és a 2023 februárjában és márciusában mért kültéri PM10-koncentrációkon alapultak. A PM10-koncentráció ezekben a hónapokban 11 és 81 μg m-3 között volt, mediánja 31 μg m-3. Ez lényegesen alacsonyabb, mint az egyes erősen szennyezett nemzetközi repülőtereken, köztük egy kínai repülőtéren bejelentett szint. Hasonló volt a PM10 szintje a repülőtéren és Milánó város további négy pontján.

Amellett, hogy nyolcféle BTH-t mértek a repülőtéri aeroszolban, a kutatók megmérték a PM10-ben található főbb ionokat és szerves savakat is, hogy megértsék az egyes molekulatípusok tendenciáit. Figyelembe vették a szél erősségét és irányát is, hogy külön-külön felmérjék, hogyan járultak hozzá a repülőterek, illetve a közeli utak vagy parkolók a BTH-hoz.

Az eredmények arra utalnak, hogy a Linate repülőtér területe jelentős helyi forrásként szolgál a PM10 kültéri levegőben található benzotiazol komponenseinek. Ide tartozik a BTH, a 2-aminobenzotiazol (BTH-NH2), a 2-metilbenzotiazol (BTH-Me), a 2-metiltiobenzotiazol (BTH-MeS), a 2-merkaptobenzotiazol (BTH-SH) és a 2-benzotiazol-szulfonsav (BTH-SO3H). Összetételét tekintve a keverék nagyon hasonló volt a nagy forgalmú városokéhoz.

Februárhoz képest a BTH-MeS 37%-kal, a BTH-NH2 54%-kal, a BTH-SO3H pedig 161%-kal nőtt. A PM10 szintje azonban csökkent. Ennek oka az lehet, hogy a repülőtér forgalmasabb volt márciusban februárhoz képest, bár a TWP-k túl kicsik ahhoz, hogy jelentősen megnöveljék a PM10 tömegét.

A szulfát- és ammóniumionok az összes ion közel 74%-át tették ki. Nagyon magas nitrátszinteket figyeltek meg, főként a repülőgépek hajtóművei által kibocsátott nitrogén-oxidok nitráttá történő átalakulása miatt, ami párosul a nitráttal szennyezett levegővel a városi környezetben. Az ilyen mellékreakciók gyakran előfordultak a repülőtér területén.

Ezeknek a vegyi anyagoknak a mérései a hét folyamán rendszeresen ingadoztak, pénteken és szombaton tetőztek, kedden estek. Ez inkább a repülőtéri tevékenységgel, mint a tényleges repülési tevékenységgel való összefüggésre utal, mivel az érkezések és az indulások nem követik ezt a tendenciát. Különösen a BTH-SO3H és a BTH-NH2 értékek voltak szoros összefüggésben, ami arra utal, hogy közös forrásuk, valószínűleg a repülőtér.

A BTH-k egy másik csoportja ugyanazon a két napon érte el a csúcsot, ami arra utal, hogy nem minden BTH származik ugyanabból a forrásból. Néhány, például a BTH-MeS a BTH-SH biológiai lebomlási terméke lehet.

A levegő nátrium-, klorid- és magnéziumszintje viszonylag magas volt, és fagyálló vagy jégoldó anyagokból származhatott, mivel a Linate repülőtér 130 km-re van a legközelebbi parttól.

A hierarchikus klaszteranalízis (HCA) kemometriai módszerrel a tudósok azt találták, hogy a mérések három BTH-klaszterre oszlanak, amelyek mindegyike más-más tevékenységhez kapcsolódik. Az egyik klaszter a repülőtéri tevékenységhez kapcsolódott, különösen az üzemelő járművek vagy repülőgépek számához. Egy másik klaszter a repülőtereken alkalmazott jégmentesítési vagy jégmentesítő eljárásokhoz kapcsolódik. A harmadik klaszter a középtávú szállításhoz kapcsolódott. Ez rávilágít arra, hogy a kipufogógáz-kibocsátás nem a BTH fő forrása. A szélelemzés is alátámasztotta ezt a hipotézist.

A munkahelyi BTH-expozíció kockázata azonban ezen a repülőtéren alacsony volt.

Új betekintések a repülőterek légszennyezettségébe

Ez az első a maga nemében tanulmány nyolc vegyi anyagot vizsgált meg, amelyek összefüggésbe hozhatók a gumiabroncsok kopásával egy repülőtér kültéri PM10 levegőjében. A milánói linatei repülőtérről bebizonyosodott, hogy a levegőben szálló BTH-k fontos helyi hozzájárulója, összetétele hasonló az aeroszolhoz a nagy forgalmú városokban. Számos forráshoz kapcsolódó klasztert azonosítottak, amelyek közül kettő a repülőtéri tevékenységhez kapcsolódott. A veszélyes BTH-expozíció kockázata azonban ezen a repülőtéren alacsony volt.

Források: