Debu brek terdiri daripada zarah-zarah besi, yang kajiannya menunjukkan berbahaya kepada kesihatan manusia. pdsci / Shutterstock

Kesan pencemaran udara yang berbahaya yang disebabkan oleh asap ekzos diesel pada kesihatan kita adalah terkenal. Ia bertanggungjawab untuk menyebabkan segala-galanya dari masalah pernafasan hingga demensia dan juga beberapa jenis kanser. Tetapi apa yang kebanyakan orang tidak menyedari adalah bahawa asap ekzos bukanlah satu-satunya penyebab pencemaran udara. Malah, sehingga 55% pencemaran lalu lintas tepi jalan diperbuat daripada zarah bukan ekzos, dengan sekitar 20% daripada pencemaran yang dihasilkan habuk brek. Dan sebagai kajian terkini kami, zarah-zarah ini mungkin sama seperti merosakkan paru-paru kita sebagai asap ekzos.

Terdiri daripada zarah besi, habuk brek disebabkan oleh geseran di antara pemutar brek besi yang mengisar pada pad brek apabila kenderaan melambatkan. Debu brek ini kemudian dipakai dan menjadi udara. Dan sebagai penyelidikan baru-baru ini yang dilakukan oleh saya dan rakan-rakan saya mendapati, habuk rem memicu keradangan dalam sel-sel paru-paru dengan keparahan yang sama seperti zarah diesel.

Dengan menambah zarah habuk brek kepada makrofaj - sel-sel yang bertanggungjawab untuk membersihkan paru-paru menyerang kuman, sisa dan serpihan - kita melihat peningkatan hampir 185% dalam aktiviti keradangan sel. Bukan itu sahaja, kami juga mendapati habuk brek menghalang sel-sel imun dari memusnahkan Staphylococcus aureus - satu spesies bakteria yang bertanggungjawab untuk radang paru-paru. Sekali lagi, habuk brek didapati sebagai toksik sebagai zarah diesel.

Penemuan ini mungkin bermakna bahawa pencemaran dari habuk brek mungkin menyumbang kepada jumlah jangkitan dada yang tinggi dan "tenggorokan kota" yang dilaporkan oleh orang tinggal dan bekerja di kawasan bandar. Walau bagaimanapun, kerana sel terpencil yang kami gunakan dalam eksperimen kami boleh bertindak berbeza dengan sel-sel yang terdapat dalam paru-paru manusia yang hidup, penyelidikan lanjut diperlukan untuk mengesahkan sama ada pendedahan zarah menyumbang kepada risiko jangkitan pada orang.

Debu brek toksik

Tertarik dengan penemuan baru ini, pasukan kami ingin mengetahui ciri-ciri habuk brek menjadikannya sangat toksik. Zarah pencemaran lalu lintas boleh mengandungi ribuan bahan, termasuk karbon, hidrokarbon dan toksin bakteria. Tetapi kerana bahan-bahan yang dibuat brek moden, habuk yang memakai dari mereka sangat logam - termasuk banyak jenis logam, seperti besi, tembaga, titanium dan magnesium kajian itu telah menunjukkan sebab tekanan dan kemudaratan kepada sel-sel manusia.

Pasukan kami mengenal pasti logam ini sebagai penyebabnya dengan menghalangnya secara kimia. Ini menjadikannya tidak lagi berkuat kuasa apabila zarah ekzos debu atau diesel ditambah kepada sel. Dengan logam yang tidak bertindak, makrofag terus memusnahkan bakteria dan tidak memancarkan isyarat peradangan mereka selepas terdedah kepada habuk brek atau zarah ekzos diesel.

Walaupun kami menjangkakan untuk melihat tindak balas sel ini berlaku untuk habuk brek yang sangat logam, kami terkejut mendapati logam menyebabkan ketoksikan asap ekzos diesel juga. Ini kerana zarah ekzos diesel mengandungi spesies logam yang jauh lebih kecil daripada habuk brek - hanya tiga berbanding dengan empat belas yang kami dapati dalam habuk brek. Vanadium adalah satu-satunya logam yang berinteraksi dengan makrofaj dan juga hadir di kedua habuk brek dan zarah ekzos diesel. Kami tertanya-tanya sama ada ia bertanggungjawab untuk menyebabkan kesan keradangan ini.

Vanadium adalah satu-satunya logam yang terdapat di kedua habuk brek dan ekzos diesel. TonelloPhotography / Shutterstock

Kajian kami menunjukkan bahawa zarah bukan ekzos mempunyai potensi untuk merugikan kesihatan kita sebagai pelepasan ekzos. Debu brek adalah komponen utama pencemaran udara, menyumbang sehingga 20% zarah yang berkaitan dengan lalu lintas. Nombor ini hanya dijangka meningkat apabila dasar dan teknologi diperkenalkan hanya untuk mengurangkan pelepasan ekzos. Walaupun pengurangan pelepasan ekzos adalah matlamat penting untuk kesihatan awam, penemuan kami menunjukkan bahawa kami memerlukan cara untuk mengurangkan bahan pencemar tanpa letupan, seperti habuk brek juga.

Walau bagaimanapun, banyak kenderaan, termasuk elektrik, mengandungi komponen logam dalam klac, enjin dan brek. Merancang teknologi yang tahan geseran dan pakai mungkin penting dalam mengurangkan bahan pencemar berbahaya ini.

Berbasikal atau berjalan lebih banyak, merebut bas atau perkongsian kereta mungkin mengurangkan kesesakan di kawasan yang kita hidup dan bekerja. Melakukan ini mungkin salah satu cara untuk mengurangkan bilangan kenderaan yang perlu merayap di dalam trafik - dan juga boleh mengurangkan ketegangan pada cengkaman, tayar dan brek mereka dan akhirnya mengurangkan beban pencemaran pada paru-paru kita.

Tentang Pengarang

Liza Selley, Fellow Penyelidik Postdoctoral, Unit Toksikologi MRC, Universiti Cambridge

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.

books_environmental