Un effort récent dirigé par Randall Martin, professeur émérite Raymond R. Tucker à la McKelvey School of Engineering de l'Université de Washington à St. Louis, a analysé les particules (PM) ambiantes mondiales pour comprendre deux de leurs composants clés, la poussière minérale et les oligo-éléments. oxydes. Les oligo-éléments, tels que le plomb et l’arsenic, ont des associations bien documentées avec des effets néfastes sur la santé. Alors que la poussière provient à la fois de sources naturelles comme les déserts et d'activités humaines comme la construction et l'agriculture, les oligo-éléments sont principalement émis par des activités humaines comme la combustion de combustibles fossiles et les processus industriels.

L'équipe de Martin, comprenant Jay Turner, professeur James McKelvey d'enseignement de l'ingénierie à WashU, et Xuan Liu, un étudiant diplômé travaillant avec Martin et Turner au Département de génie énergétique, environnemental et chimique, a examiné les données collectées par le réseau Surface PARTiculate mAtter ( SPARTAN), le seul réseau mondial de surveillance qui mesure la composition élémentaire des particules.

Leurs travaux, publiés dans ACS ES&T Air , a produit un ensemble de données et une méthodologie précieuses pour identifier les régions contenant des oligo-éléments élevés. Les résultats ont également mis en évidence des régions préoccupantes au Bangladesh, en Inde et au Vietnam, qui pourraient bénéficier d'interventions visant à réduire les émissions d'oligo-éléments provenant des activités humaines.

"Des données fiables sur la composition élémentaire des particules ambiantes sont cruciales pour comprendre les risques pour la santé associés à l'exposition aux oligo-éléments en suspension dans l'air", a déclaré Liu, le premier auteur de l'article. "Nos travaux mettent en évidence les risques sanitaires importants causés par des niveaux élevés d'oligo-éléments en suspension dans l'air, en particulier l'arsenic, en Asie du Sud et du Sud-Est."

"Ce travail attire l'attention sur la nécessité d'une surveillance constante et cohérente de la composition élémentaire des particules fines dans les zones urbaines du monde entier", a ajouté Martin. "L'identification des sources potentielles d'émission de ces éléments éclairera les interventions ciblées pour atténuer l'exposition et protéger la santé publique."

Bien que Martin et ses collaborateurs aient découvert dans des études antérieures que la pollution atmosphérique mondiale due aux particules fines a diminué entre 1998 et 2019 et que des stratégies telles que le remplacement des sources de carburant traditionnelles par des sources d'énergie durables pourraient réduire davantage la pollution par les particules fines, leur analyse SPARTAN souligne des préoccupations persistantes concernant l'exposition. aux oligo-éléments par inhalation de PM. L'équipe a identifié le recyclage informel des batteries au plomb, le recyclage des déchets électroniques et les fours à briques alimentés au charbon comme contributeurs potentiels aux concentrations élevées d'oligo-éléments, en particulier à Dhaka, au Bangladesh.

Plus largement, l’équipe a noté que les concentrations d’oligoéléments sont particulièrement élevées dans les pays à faible revenu et à revenu intermédiaire en raison d’une urbanisation et d’une industrialisation non réglementées. Cependant, les réseaux de surveillance des particules dans ces zones sont au mieux inégaux, ce qui empêche les chercheurs de comprendre les niveaux de poussières et d'oligo-éléments ainsi que leurs sources d'émission. Des méthodes d'échantillonnage uniformes et des analyses fiables sont nécessaires pour permettre des comparaisons à travers le monde.

"Notre collecte croissante d'échantillons conduira à de meilleures estimations des concentrations de poussières et d'oligo-éléments, ce qui nous permettra d'effectuer une évaluation plus précise des risques pour la santé et une enquête approfondie sur les sources d'émission", a déclaré Liu. "Certains sites SPARTAN ont été sélectionnés ou établis dans le cadre de la mission satellite Multi-Angle Imager for Aerosols (MAIA) dédiée à l'étude des impacts sur la santé de divers types de particules en suspension dans l'air. Cette collaboration produira un vaste ensemble de données avec une fréquence d'échantillonnage accrue, aidant nous identifierons plus efficacement les sources de pollution à l'avenir."