Opotřebení letištních pneumatik se ukazuje jako hlavní zdroj skrytých látek znečišťujících ovzduší
Nová měření z milánského městského letiště odhalují, jak každodenní letištní provoz, nejen výfukové plyny, tiše uvolňuje průmyslové chemikálie do vzduchu, který dýcháme, a mění způsob chápání leteckého znečištění.
Studie: Sledování zdroje: První důkazy o benzothiazolech ve venkovním letištním aerosolu. Obrazový kredit: Jaromír Chalabala/Shutterstock.com
Částice (PM) o průměru 10 mikrometrů (PM10) v atmosféře jsou významným nosičem benzothiazolů (BTH), přispívajících ke znečištění ovzduší. Tyto sloučeniny byly zkoumány ve vztahu k letištním aktivitám v nedávné studii publikované v časopise Chemie životního prostředí a ekotoxikologie.
Opotřebení leteckých pneumatik je přehnaným zdrojem znečištění
Létání je významnou součástí moderního života a jeho role v dopravě bude jen růst. Je však také uznáván jako přispěvatel k poškození životního prostředí znečištěním ovzduší. Zatímco znečištění související s výfukovými plyny bylo v minulosti studováno, včetně emisí oxidu uhličitého a oxidů dusíku, o látkách jiných než výfukové plyny, jako jsou částice TWP (Tire Wear Particles), je známo jen málo.
TWP jsou drobné částice, které se neustále uvolňují z pneumatik pozemních vozidel a letadel, když běží po tvrdém chodníku. Skončí jako mikroplastické znečištění ve vodě, půdě a vzduchu, přičemž jen z letiště ve Frankfurtu bylo v roce 2019 uvolněno 83 tun, a to výhradně kvůli opotřebení pneumatik letadel.
TWP byly studovány z hlediska jejich vzniku, určení, anorganických složek, formy a tvaru a dalších chemických vlastností. Jejich organické složení zůstává nejasné, i když obsahují nejen kaučukový polymer, ale také přísady, které mohou být nebezpečné pro životní prostředí.
TWP mohou například uvolňovat BTH, organické sloučeniny používané k výrobě nemrznoucích směsí, rozmrazovacích roztoků, pesticidů a v dalších hlavních průmyslových odvětvích, včetně oceli, papíru a textilu. Jsou dráždivé, žíravé a prudce toxické pro živé organismy.
Úrovně BTH byly použity ke sledování emisí bez výfukových plynů ze silniční dopravy; nebyly však použity ke sledování TWP z létajících letadel. Tato mezera v literatuře motivovala současnou studii.
Činnost letiště spojená s benzothiazoly v ovzduší PM10
Tato studie je první svého druhu. Studie byla provedena na letišti Milano Linate na základě venkovních koncentrací PM10 naměřených v únoru a březnu 2023. Koncentrace PM10 se v těchto měsících pohybovala od 11 do 81 μg m−3s mediánem 31 μg m−3. To je výrazně nižší než úrovně hlášené na některých silně znečištěných mezinárodních letištích, včetně jednoho v Číně. Hladiny PM10 na letišti a čtyřech dalších místech ve městě Miláno byly podobné.
Kromě měření osmi typů BTH v letištním aerosolu vyšetřovatelé také měřili hlavní ionty a organické kyseliny nalezené v PM10, aby pochopili trendy každého typu molekuly. Zohlednili také sílu a směr větru, aby samostatně vyhodnotili, jak letiště přispěla k BTH v porovnání s blízkými silnicemi nebo parkovišti.
Zjištění naznačují, že oblast letiště Linate slouží jako významný lokální zdroj benzothiazolových složek ve venkovních atmosférických PM10. Patří mezi ně BTH, 2-amino-benzothiazol (BTH-NH2), 2-methyl-benzothiazol (BTH-Me), 2-methylthio-benzothiazol (BTH-MeS), 2-merkapto-benzothiazol (BTH-SH) a 2-benzothiazol-sulfonová kyselina (BTH-SO3H). Složením se mix silně podobal tomu, který se vyskytuje ve městech s hustým provozem.
Oproti únoru stouply hladiny BTH-MeS o 37 %, BTH-NH2 o 54 % a BTH-SO3H o 161 %. Hladiny PM10 však klesly. To by mohlo být způsobeno tím, že letiště bylo v březnu oproti únoru rušnější, ačkoli TWP jsou příliš malé na to, aby výrazně zvýšily hmotnost PM10.
Síranové a amonné ionty tvořily téměř 74 % celkových iontů. Byly pozorovány velmi vysoké hladiny dusičnanů, zejména z přeměny oxidů dusíku emitovaných z leteckých motorů na dusičnany, ve spojení s dusičnany znečištěným ovzduším v městském prostředí. Zdálo se, že takové sekundární reakce jsou v oblasti letiště běžné.
Měření těchto chemikálií se během týdne pravidelně měnila, vrcholila v pátek a sobotu a klesala v úterý. To naznačuje spíše vztah k letištní činnosti než ke skutečné letové činnosti, protože přílety a odlety tento trend nesledují. Zejména hladiny BTH-SO3H a BTH-NH2 byly úzce korelovány, což ukazuje na jejich společný zdroj, pravděpodobně letiště.
Další skupina BTH dosáhla vrcholu ve stejné dva dny, což naznačuje, že ne všechny BTH pocházejí ze stejného zdroje. Některé, jako BTH-MeS, mohou být produktem biologického rozkladu BTH-SH.
Hladiny sodíku, chloridů a hořčíku ve vzduchu byly relativně hojné, pravděpodobně pocházely z nemrznoucích nebo odmrazovacích produktů, protože letiště Linate je 130 km od nejbližšího pobřeží.
Pomocí hierarchické shlukové analýzy (HCA), chemometrické metody, vědci zjistili, že měření spadala do tří shluků BTH, z nichž každý byl spojen s odlišnými aktivitami. Jeden shluk byl spojen s činností letiště, konkrétně počtem vozidel nebo letadel v provozu. Další skupina se týkala postupů odmrazování nebo ochrany proti námraze na letištích. Třetí shluk byl spojen s dopravou na střední vzdálenost. To zdůrazňuje, že výfukové emise nejsou primárním zdrojem BTH. Tuto hypotézu podpořila i analýza větru.
Riziko profesní expozice BTH na tomto letišti však bylo nízké.
Nové chápání znečištění ovzduší na letištích
Tato unikátní studie zkoumala osm chemikálií souvisejících s opotřebením pneumatik ve venkovním vzduchu PM10 na letišti. Ukázalo se, že letiště Milano Linate působí jako důležitý místní přispěvatel k BTH ve vzduchu, podobně jako aerosol ve městech s hustým provozem. Bylo identifikováno několik shluků souvisejících se zdroji, z nichž dva souvisely s činností letiště. Riziko nebezpečné expozice BTH na tomto letišti však bylo nízké.
