Az erdőtüzek füstje nem csupán közvetlen egészségügyi kockázatot jelent a tűz alatti települések lakói számára, hanem egy eddig alulértékelt, ám annál súlyosabb hatással is bír a levegőminőségre. Egy friss, a KAUST kutatócsoportja által végzett tanulmány új megvilágításba helyezi, hogy miként befolyásolják ezek a füst részecskéi a városi levegő szennyezettségét, különösen azokban a településekben, amelyek a tűz irányába széllel szemben helyezkednek el.
A füst részecskék és az egészségügyi kockázatok
Az erdőtüzek során keletkező füst apró részecskéi könnyen bejutnak az emberi légutakba, közvetlenül veszélyeztetve a légzőszervi egészséget. Ezek a részecskék azonban nem csupán passzív szennyezők: napfény hatására egy eddig kevéssé ismert kémiai folyamatot indítanak el, amely további káros anyagok képződéséhez vezet.
Új légköri kémiai folyamat – peroxidok képződése
A kutatás egyik legfontosabb eredménye, hogy az erdőtűz füstjében található részecskék szerepet játszanak olyan rendkívül reakcióképes vegyületek, az úgynevezett peroxidok képződésében, amelyek jelentős mértékben hozzájárulnak a másodlagos részecskemennyiség kialakulásához.
Korábban a tudósok úgy vélték, hogy ezek a peroxidok főként gázfázisú reakciók útján keletkeznek, és nem számítottak arra, hogy a részecskék maguk is aktív szerepet játszanak ebben a folyamatban. Az elmélet szerint városi környezetben alacsony peroxid koncentráció várható, mivel ezek előanyagai gyorsan reagálnak egy másik gyakori légszennyezővel, a nitrogén-oxiddal.
Meglepő mérési eredmények és biomassza-égetés kapcsolata
A terepi mérések azonban rendszeresen magasabb peroxid szinteket mutattak, mint amit az elméleti modellek előre jeleztek. Ezek az emelkedett értékek gyakran biomassza-égetési eseményekhez, például erdőtüzekhez kötődtek.
A fotokémiai reakciók szerepe az oxidánsok termelésében
Chan professzor és kutatócsoportja kimutatta, hogy az erdőtűz füstjében lévő részecskék napfény hatására fotokémiai úton képesek nagy mennyiségű peroxidot előállítani. Ez azt jelenti, hogy ezek a részecskék egyfajta „kémiai gyárként” működnek, melyek még szennyezett városi környezetben is aktívan termelik az oxidánsokat.
Liyuan Zhou posztdoktori kutató elmagyarázza: „A füst részecskéi napfény elnyelése után hosszabb életidejű ‘triplet’ fotoizgatott állapotba kerülnek, amely reakcióláncokat indít el és végül peroxidokat hoz létre.” Ez a folyamat meglepően hatékony és gyorsabb minden korábbi gáz-fázisú oxidáns-képződésnél.
Környezeti és egészségügyi következmények
Ezek az oxidánsok elősegítik a másodlagos részecskemennyiség kialakulását, ami tovább rontja a ködösödést és súlyosbítja a légzőszervi problémákat. Zhou hangsúlyozza: „Az erdőtüzek nemcsak füstöt juttatnak a levegőbe, hanem olyan kémiailag aktív részecskéket is, amelyek napfény hatására rejtett oxidáns-gyárakká válnak.”
Klímaváltozás és növekvő erdőtűz gyakoriság
A kutatás különösen időszerű annak fényében, hogy az éghajlatváltozás miatt egyre gyakoribbá és intenzívebbé válnak az erdőtüzek világszerte. Chan professzor kiemeli: „Ez az eddig figyelmen kívül hagyott kémia azt jelenti, hogy jelenlegi levegőminőség- és klímamodellek alulbecsülik az erdőtüzekből származó oxidáns-termelést.”
A modellek frissítése létfontosságú ahhoz, hogy világszerte jobban felkészülhessünk az egészségügyi kockázatokra és klímahatásokra.
Záró gondolatok
Zhancong Liang posztdoktori kutató összegzi: „A globális hőmérséklet emelkedése már most érezhető hatással van az erdőtüzekre és ezzel együtt a levegő minőségére is.” Ez az újonnan feltárt fotokémiai mechanizmus fontos lépés abba az irányba, hogy pontosabban értsük meg és kezeljük ezeket a komplex környezeti kihívásokat.
Forrás
- Liang, Z., Zhou, L. & Chan, C. K. (2025). Fast generation of peroxides via atmospheric particulate photosensitization. Science Advances, 11, eadr8776.
Forrás: https://discovery.kaust.edu.sa/en/article/26117/urban-air-pollution-goes-up-in-smoke/