Сжигание отходов, качество воздуха и здоровье населения

Синопсис экспертных презентаций

 

«Сверхмелкозернистые частицы настолько малы, что очень сложно найти процесс фильтрации, который мог бы улавливать их все. Я думаю, что нам нужно убедиться, что у нас есть метод, с помощью которого мы можем контролировать присутствие веществ в окружающей среде. […] Когда у вас есть значительные точечные источники загрязнения, то чем дальше они находятся от людей, тем меньше людей подвергаются воздействию».

 – Доктор Билл Пэриш, руководитель отдела качества воздуха и промышленных выбросов, Департамент окружающей среды, продовольствия и сельского хозяйства, 6 июля 2021 г.(6)

 

Токсикология мелких твердых частиц

Профессор Вивьян Ховард - квалифицированный врач-токсикопатолог и заслуженный профессор биоимиджинга в Центре молекулярных биологических наук Университета Ольстера. В 2019 году он входил в Группу по исследованию твердых частиц, которая обнаружила, что системы фильтрации мусоросжигательных заводов могут быть неэффективными при блокировании наночастиц (PM2,5 и меньше), что вызвало обеспокоенность по поводу долгосрочного воздействия на здоровье населения в окрестностях таких заводов. Он исследовал токсикологию наночастиц, которая имеет большое значение для понимания опасностей, связанных со сжиганием отходов, и был соавтором книги под названием «Твердые частицы: свойства и влияние на здоровье». Он также появился в фильме 2012 года Trashed, представленном Джереми Айронсом.

 

Резюме презентации

Вес по сравнению с числом. Нормативная метрика, которая в настоящее время используется для установления стандартов для частиц, основана на их весе или массе, что не является очень полезным показателем. Количество очень мелких частиц гораздо важнее, поскольку воздействие на здоровье зависит от их количества, а не от их массы. Безусловно, большинство частиц представляют собой сверхмелкозернистые частицы или наночастицы (PM0,1), но они весят очень мало.

Размер частиц и реактивная природа. Токсикологи изучают взаимодействие влажной биохимии человека с химией поверхности, связанной с частицами. То, из чего состоят частицы, имеет меньшее значение, чем их размер, причем последний является наиболее важным фактором. Очень маленькие частицы — размером менее 100 нанометров (нанометр равен одной миллионной миллиметра) - становятся очень реактивными; именно так изготавливаются катализаторы. Кроме того, поскольку образование частиц происходит в процессе сжигания гетерогенного потока отходов, токсичные вещества, такие как диоксины, образуются на частицах по мере охлаждения газов, и частицы являются основным способом удаления диоксинов из мусоросжигательных печей. Можно измерить количество ультрадисперсных частиц, но все исследования, опубликованные на сегодняшний день, ограничиваются примерно тремя нанометрами. С технической точки зрения сложнее измерить частицы меньшего размера.

Нет безопасного уровня воздействия твердых частиц. Ученые не могут определить безопасный уровень воздействия частиц. Любой уровень воздействия имеет эффект. Наука признает, что частицы вредны для здоровья, и нет никаких споров о том, что длительное воздействие очень мелких частиц вредно для здоровья человека.

Неизвестная токсичность. Токсичность выбросов никогда не измерялась, хотя могла бы. Основываясь на том, что попадает на мусоросжигательные заводы - радиоактивные материалы, тяжелые металлы, хлорированный пластик - можно априори предсказать, что испарения будут более токсичными, чем, скажем, выхлопы дизельных двигателей, и это действительно было продемонстрировано учеными в Китае.

Частицы в теле человека. Наночастицы распространяются по всему человеческому телу - мозгу, сердцу, почкам - но как они попадают туда? Когда человек вдыхает наночастицы, они попадают в верхние дыхательные пути - в трахею и бронхи. Затем они спускаются в нижние дыхательные пути. Если они приземляются на так называемый мукоцилиарный ковер, их удаляют, но если они выходят за его пределы, они попадают в альвеолярное воздушное пространство. Наночастицы предпочтительно попадают прямо в нижнюю часть легких. Когда они добираются до так называемых альвеолярных эпителиальных клеток, они достигают стыка с кровью, поскольку толщина этих поверхностных мембран составляет всего 200 нанометров. В ходе непрерывного процесса инвагинации, называемого пиноцитозом (см. Изображение), мембрана впитывает частицы, которые затем попадают в кровь и распространяются по всему телу. Это один из способов распространения в организме вирусов очень похожего размера. Таким образом, мы широко открыты для наночастиц.

Проницаемость фильтров мусоросжигательного завода. Защита здоровья людей полностью зависит от инженерных решений, в основном с помощью рукавных фильтров. Сетка в рукавных фильтрах предназначена для пропускания газа и задерживания частиц. Действительно маленькие частицы являются наиболее энергичными и разрушительными для биологических систем; именно они легче всего проникают в тела людей. Эти частицы действуют как молекулы газа, а это означает, что утверждение о том, что их останавливают рукавные фильтры, противоречит законам физики. Они практически не ослабевают, и из этих точечных источников выходит аэрозоль, состоящий из очень мелких наночастиц.

Защита людей в местном сообществе полностью зависит от безупречно работающего инженерного решения в той степени, в которой оно может обеспечить защиту. Даже если установка для сжигания отходов оборудована электростатическим фильтром, эффективность снижается для частиц с наименьшей массой. Устройство для очистки не занимается синтезом de novo. После того, как газы покинули дымовую трубу, в охлаждающих газах может происходить синтез частиц de novo.

Качественные научные исследования. Профессор Ховард процитировал результаты соответствующих исследований (см. сноску) (7).