Izkazalo se je, da je obraba letaliških pnevmatik glavni vir skritih onesnaževal zraka

Izkazalo se je, da je obraba letaliških pnevmatik glavni vir skritih onesnaževal zraka

Nove meritve na milanskem mestnem letališču kažejo, kako vsakdanje letališke operacije, ne le izpušni plini letal, tiho sproščajo industrijske kemikalije v zrak, ki ga dihamo, in spreminjajo razumevanje onesnaženosti zraka.

Študija: Iskanje vira: Prva detekcija benzotiazolov v letališkem aerosolu na prostem. Avtor fotografije: Jaromir Chalabala/Shutterstock.com

Trdni delci (PM) s premerom 10 mikrometrov (PM10) v ozračju so pomemben prenašalec benzotiazolov (BTH) in prispevajo k onesnaženosti zraka. Te povezave so bile preučene v kontekstu letališke dejavnosti v nedavni študiji, objavljeni v revijiOkoljska kemija in ekotoksikologija.

Obraba letalskih pnevmatik je precenjen vir onesnaževanja

Letenje je pomemben del sodobnega življenja in njegova vloga v prometu se bo še povečevala. Vendar pa je tudi priznano, da prispeva k okoljski škodi z onesnaževanjem zraka. Medtem ko so bile emisije onesnaževal, povezane z izpušnimi plini, preučene v preteklosti, vključno z emisijami ogljikovega dioksida in dušikovih oksidov, je malo znanega o onesnaževalih, ki niso povezana z izpušnimi plini, kot so delci obrabe pnevmatik (TWP).

TWP so drobni delci, ki se nenehno oddajajo iz pnevmatik kopenskih vozil in letal, ko potujejo po trdem pločniku. Končajo kot onesnaženje z mikroplastiko v vodi, zemlji in zraku. Samo na frankfurtskem letališču je bilo leta 2019 samo zaradi obrabe letalskih gum izpuščenih 83 ton.

TWP so preučevali glede na njihov nastanek, cilj, anorganske komponente, obliko in druge kemijske lastnosti. Njihova organska sestava ostaja nejasna, čeprav poleg gumijastega polimera vsebujejo tudi okolju škodljive dodatke.

TWP lahko na primer sproščajo BTH, organske spojine, ki se uporabljajo za izdelavo antifriza, raztopin za odmrzovanje, pesticidov in v drugih pomembnih industrijah, kot so jeklarska, papirna in tekstilna. So dražilni, jedki in akutno strupeni za žive organizme.

Vrednosti BTH so bile uporabljene za določanje necestnih emisij. Vendar pa niso bili uporabljeni za sledenje TWP iz letečih letal. Ta literarna vrzel je motivirala to študijo.

Letališka dejavnost, povezana z benzotiazoli v zraku PM10

Ta študija je prva te vrste. Študija je bila izvedena na milanskem letališču Linate in je temeljila na zunanjih koncentracijah PM10, izmerjenih februarja in marca 2023. Koncentracija PM10 v teh mesecih je bila med 11 in 81 μg m−3, z mediano 31 μg m−3. To je bistveno nižje od ravni, o katerih poročajo na nekaterih zelo onesnaženih mednarodnih letališčih, vključno z enim na Kitajskem. Ravni PM10 na letališču in štirih drugih lokacijah v mestu Milano so bile podobne.

Poleg merjenja osmih vrst BTH v letališkem aerosolu so raziskovalci izmerili tudi glavne ione in organske kisline v PM10, da bi razumeli trende vsake vrste molekule. Upoštevali so tudi moč in smer vetra, da bi ločeno ocenili, kako so letališča v primerjavi z bližnjimi cestami ali parkirišči prispevala k BTH.

Rezultati kažejo, da območje letališča Linate služi kot pomemben lokalni vir komponent benzotiazola v zunanjem zraku PM10. Ti vključujejo BTH, 2-aminobenzotiazol (BTH-NH2), 2-metilbenzotiazol (BTH-Me), 2-metiltiobenzotiazol (BTH-MeS), 2-merkaptobenzotiazol (BTH-SH) in 2-benzotiazol sulfonsko kislino (BTH-SO3H). Mešanica je bila po sestavi zelo podobna tisti v mestih z gostim prometom.

V primerjavi s februarjem so se vrednosti BTH-MeS povečale za 37 %, BTH-NH2 za 54 % in BTH-SO3H za 161 %. Vendar so se ravni PM10 znižale. To bi lahko bilo zato, ker je bilo letališče marca bolj zasedeno v primerjavi s februarjem, čeprav so TWP premajhni, da bi znatno povečali maso delcev PM10.

Sulfatni in amonijevi ioni so predstavljali skoraj 74 % vseh ionov. Opažene so bile zelo visoke ravni nitratov, predvsem zaradi pretvorbe dušikovih oksidov, ki jih izpuščajo letalski motorji, v nitrate, skupaj z zrakom, onesnaženim z nitrati, v mestnem okolju. Zdi se, da se takšne stranske reakcije pogosto pojavljajo na območju letališča.

Meritve teh kemikalij so ves teden redno nihale, dosegle vrh v petek in soboto ter padle v torek. To kaže na povezavo z letališko dejavnostjo in ne z dejansko letalsko dejavnostjo, saj prihodi in odhodi ne sledijo temu trendu. Zlasti vrednosti BTH-SO3H in BTH-NH2 so bile tesno povezane, kar kaže na njihov skupni vir, verjetno letališče.

Druga skupina BTH je dosegla vrhunec v istih dveh dneh, kar nakazuje, da ne prihajajo vsi BTH iz istega vira. Nekateri, kot je BTH-MeS, bi lahko bili biorazgradni produkt BTH-SH.

Raven natrija, klorida in magnezija v zraku je bila razmeroma visoka in je morda izvirala iz sredstev proti zmrzovanju ali sredstev za odmrzovanje, saj je letališče Linate 130 km od najbližje obale.

Z uporabo hierarhične analize grozdov (HCA), kemometrične metode, so znanstveniki ugotovili, da so meritve padle v tri skupine BTH, od katerih je vsaka povezana z različnimi dejavnostmi. En grozd je bil povezan z letališko dejavnostjo, zlasti s številom vozil ali letal v obratovanju. Druga skupina se nanaša na postopke za odledenitev ali preprečevanje zaledenitve na letališčih. Tretji grozd je bil povezan s prevozom na srednje razdalje. To poudarja, da emisije izpušnih plinov niso glavni vir BTH. To hipotezo je podprla tudi analiza vetra.

Vendar je bilo tveganje poklicne izpostavljenosti BTH na tem letališču majhno.

Nova spoznanja o onesnaženosti zraka na letališčih

Ta prva študija te vrste je preučevala osem kemikalij, povezanih z obrabo pnevmatik v zunanjem zraku PM10 na letališču. Izkazalo se je, da letališče Milano Linate pomembno lokalno prispeva k BTH v zraku, njegova sestava pa je podobna aerosolu v mestih z gostim prometom. Ugotovljenih je bilo več grozdov, povezanih z viri, od katerih sta bila dva povezana z letališko dejavnostjo. Vendar je bilo tveganje nevarne izpostavljenosti BTH na tem letališču majhno.

Viri: