Embora as emissões do tubo de escape possam cair nos próximos anos, à medida que mais veículos com emissão zero chegam às ruas, Uma das principais fontes de poluição do ar nas rodovias não mostra sinais de diminuir:poeira de freios e pneus.

Metais de freios e outros sistemas automotivos são emitidos para o ar como partículas finas, demorando em estradas movimentadas. Agora, pesquisadores do Georgia Institute of Technology mostraram como aquela nuvem de minúsculas partículas de metal pode causar estragos na saúde respiratória.

Em um estudo publicado em 31 de janeiro na revista Ciência e Tecnologia Ambiental , os pesquisadores descreveram 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, "disse Rodney Weber, professor da Escola de Ciências da Terra e Atmosféricas da Georgia Tech. “O sulfato ácido da 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, que foi patrocinado pela National Science Foundation e pela Agência de Proteção Ambiental dos EUA, mostrou como os metais são emitidos principalmente em uma forma insolúvel, mas lentamente se tornam solúveis após serem misturados com sulfato.

"O sulfato tem sido associado a impactos adversos à saúde, "disse Athanasios Nenes, professora e Georgia Power Scholar na School of Earth &Atmospheric Sciences e na School of Chemical &Biomolecular Engineering. "A velha hipótese era que o sulfato ácido queima o revestimento pulmonar, o que, por sua vez, leva aos efeitos negativos para a 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 de sulfato com impactos adversos à saúde, disseram os pesquisadores.

Os pesquisadores coletaram amostras de partículas ambientais em dois locais em Atlanta - um próximo a uma grande rodovia interestadual e outro local urbano a 420 metros da rodovia. Eles analisaram o conteúdo químico, distribuição do tamanho e acidez das amostras.

Uma quantidade significativa do sulfato ambiente encontrado era semelhante em tamanho às partículas de metal, sugerindo que o sulfato ambiente e metais foram misturados dentro de partículas individuais, o que, ao longo de horas ou dias, permitiria ao sulfato ácido converter o metal em uma forma solúvel.

Para quantificar o quão perigoso o aerossol pode 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 em organismos celulares. Este instrumento foi usado 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 da Emory University descobriram que o ensaio químico foi estatisticamente associado a internações hospitalares em Atlanta por asma e chiado no peito.

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

"Essa é a arma fumegante, “Disse Nenes.“ O sulfato dissolve essencialmente 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 longe da rodovia tinha menos partículas de metal, ainda havia o suficiente para causar um aumento no potencial oxidativo, mostrando que a poluição das estradas pode viajar pelo ar e potencialmente causar problemas nas áreas circundantes.

A poeira dos freios e pneus não é a única fonte de metais no ar. Incineradores e outras formas de combustão também produzem poeira mineral e partículas metálicas, que pode se misturar com sulfato para desencadear uma reação semelhante.

Os pesquisadores observaram que, embora a quantidade de sulfato particulado no sudeste dos Estados Unidos tenha diminuído durante os últimos 15 anos, à medida que as emissões de dióxido de enxofre das usinas de energia diminuíram, ainda há sulfato ácido suficiente no ar para manter o pH das partículas muito baixo, no intervalo de 0 a 2, transformar metais insolúveis em uma forma solúvel.

"As emissões do tubo de escape dos veículos estão diminuindo, mas esses tipos de emissões de frenagem permanecerão até certo ponto, mesmo se você dirige um carro elétrico, "Weber disse." Portanto, esse tipo de processo continuará a ocorrer no futuro e será uma consideração importante quando olharmos para os efeitos do material particulado na saúde. "

Este material é baseado no trabalho apoiado pela National Science Foundation sob o Grant No. 1360730 e pela Agência de Proteção Ambiental dos Estados Unidos sob o Grant No. RD834799. Quaisquer opiniões, descobertas, e as conclusões ou recomendações expressas neste material são de responsabilidade dos autores e não refletem necessariamente as opiniões da National Science Foundation ou da Agência de Proteção Ambiental dos EUA.