يختلف حجم الهواء الملوث الذي نتعرض له يوميا في نفس البلده او المدينه، باختلاف وسيله المواصلات التي نستخدمها والطرق التي نسلكها وطالما قرانا، علي سبيل المثال، ان الجسيمات الدقيقه التي لا يتجاوز قطرها 2.5 ميكرومتر قد تتغلغل في الرئه وتنفذ الي مجري الدم. لكن الغالبيه العظمي من هذه الجسيمات في الحقيقه لا تخترق الرئه. وبينما كنا نظن ان اكاسيد النيتروجين، مثل ثاني اكسيد النيتروجين، تمثل اكبر تهديد علي الصحه في المدن، فقد اتضح انها مسؤوله عن 14 في المئه فقط من الوفيات الناجمه عن تلوث الهواء في اوروبا. غير ان اكبر مسبب للموت غاب عن عناوين الصحف الرئيسيه، ولا يكاد يتحدث عنه احد خارج الدوائر العلميه. اذ اكتشف ان القاتل الاكبر هو جسيمات متناهيه الصغر يبلغ قطرها 100 نانومتر او اقل وتسمي الجسيمات النانويه. وتكمن المشكله في ان السلطات العامه تصف جميع الجسيمات التي لا يتجاوز قطرها 2.5 ميكرومتر بانها تحمل نفس المخاطر الصحيه، ومن ثم تسيء تقاريرهم تقدير المخاطر الحقيقيه للجسيمات النانويه. مواضيع قد تهمك نهايه وفي عام 2003، شاركت سوربجيت كاور، الباحثه الشابه انذاك بجامعه امبريال كوليدج لندن، مع سته متطوعين في تجربه لقياس مدي تشتت الملوثات وانتشارها في البيئه المحليه. وحمل كل منهم اجهزه استشعار مختلفه لقياس جوده الهواء. وانطلقت كاور مع المتطوعين في شوارع وسط لندن لمده اربعه اسابيع. وبالاضافه الي معدات قياس الجسيمات العالقه في الهواء التي لا يتجاوز قطرها 2.5 ميكرومتر، حمل المتطوعون ايضا جهازا جديدا لعد الجسيمات النانويه التي قد لا يتعدي قطرها نانومترين، اي اصغر بمراحل من خلايا الدم البشريه. اذ يسحب الجهاز الهواء، ثم يرش الكحول علي سطح الجسيمات لتصبح مرئيه وبعدها يقوم بحصرها عن طريق حزمه الليزر. اكتشفت سوربجيت كاور في الدراسه التي اجرتها عام 2003 في لندن ان المتطوعين تعرضوا لما يصل الي 130 الف جسيم كلما تجولوا في شوارع المدينه وشعرت كاور ان حصر هذه الجسيمات سيضفي قيمه كبيره علي البحث، لكنها تقول انها فوجئت بحجم الجسيمات النانويه متناهيه الصغر التي تدخل الجسم كلما مرت سيارات بجوار المتطوعين. اذ اكتشفت ان المتطوعين كانوا يتعرضون لما يتراوح بين 36 الف و130 الف جسيم نانوي في كل مره يسيرون فيها علي ارصفه الشوارع الرئيسيه، وزاد عدد الجسيمات التي تعرضوا لها عندما قطعوا المسافه بالدراجه. لكن اعلي معدل من الجسيمات سجله المتطوعون كان داخل السيارات والحافلات. فكلما اقترب الشخص من مصدر التلوث، وهو انابيب العادم التي تنشر الدخان، زاد اجمالي الجسيمات النانويه التي يتعرض لها. وبلغ متوسط الجسيمات النانويه التي تعرضوا لها عند حافه الرصيف 82 الف جسيم، بينما بلغ عددها 69 الف عندما ساروا بالقرب من المباني. وعلي النقيض، لم تتغير قياسات الجسيمات الدقيقه التي يبلغ قطرها 2.5 ميكرومتر، سواء كانوا قريبين من السيارات او بعيدين عنها. ورغم ذلك لم تسهم نتائج دراسات كاور في تغيير الطريقه التي ترصد بها السلطات الحكوميه حجم التعرض لتلوث الهواء. لكنها الهمت براشانت كيومار، طالب الماجستير بالمعهد الهندي للتكنولوجيا، لدراسه الجسيمات النانويه وتركيزاتها في البيئات المختلفه. واجري دراسات عديده منذ عام 2008 كانت نواه لابحاث ودراسات اخري عن تاثير التعرض للجسيمات النانويه. ويقول كيومار: "يخرج دخان العادم من المركبات في صوره غازات، ثم يبرد ويتحول الي جسيمات اصغر حجما تقاس بالنانومتر، وتتراكم هذه الجسيمات لتشكل جسيمات اكبر حجما. فقد يخرج من ماسوره العادم مليون جسيم نانوي لكل سنتيمتر مكعب من الهواء". وخلصت دراساته الي ان 90 في المئه من الجسيمات في الطرق المزدحمه يقل قطرها عن 100 نانومتر. اما عن المشاكل الصحيه لهذه الجسيمات النانويه، فيقول كيومار: "كلما قل قطر الجسيمات، زادت قدرتها علي اختراق الجسم والتوغل في مساحه اكبر حجما، وهذا يعني زياده تاثيرها السمي". وقد تشغل سحابه من مليارات الجسيمات التي لا يتجاوز قطرها 10 نانومترات مساحه اكبر ملايين المرات من تلك التي يشغلها جسيم واحد لا يتجاوز قطره 10 ميكرومتر، رغم ان كلاهما له نفس الكتله. وهذه المساحه ستكون مليئه بجسيمات الوقود غير المحترق السام من عوادم المركبات. يقال ان عدد الجسميات النانويه التي يتعرض لها الناس داخل المركبات اكبر من تلك التي يتعرض لها الدراجون والمشاه علي الارصفه وسلط كيومار في دراسات اخري الضوء علي حجم الجسيمات التي يتعرض لها الاطفال في شوارع البلدات داخل عربات الاطفال. واكتشف ان الاطفال يتعرضون لعدد اكبر من الجسيمات مقارنه بالبالغين اثناء الانتظار عند اشارات المرور، وانهم اشد تاثرا من كبار السن بتبعات التعرض لهذه الجسيمات، لان اجهزتهم المناعيه في مرحله النمو. واشارت دراسه عن صحه الاطفال في كاليفورنيا الي ان السكن في مبان تبعد نصف كيلومتر او اقل عن الطرق المزدحمه، يؤثر سلبا علي نمو الرئه لدي الاطفال. وبينما تعجز الجسيمات التي لا يتجاوز قطرها 2.5 ميكرومتر عن اختراق الرئه، فان الجسيمات النانويه يمكنها النفاذ عبر جدران الرئه ودخول مجري الدم، ومنه الي اي عضو من اعضاء الجسم والشرايين في الجسم، وتسبب نفس الضرر التي قد تسببه للرئه. وفي عام 2017، استعان فريق من الباحثين بقياده ديفيد نبيوباي، استاذ بجامعه ادنبره، بجسيمات الذهب للكشف عن مسار هذه الجسيمات الدقيقه في الدم بقتنيات التصوير الطبي. واستخدم الفريق جهازا يعتمد علي القطبان الكهربائيه لنشر الذهب وسط الجسيمات النانويه. وبعد ان استنشقت الفئران هذه الجسيمات، طلب الفريق من متطوعين من البشر استنشاقها. وتقول جين رافتيس، احدي عضوات الفريق البحثي، ان الذهب خامل لا يسبب اضرارا ولا يتفاعل مع مواد اخري، ويسهل الكشف عنه في الجسم. وجمع الباحثون عينات من البول والدم بعد 15 دقيقه و24 ساعه من استنشاق الجسيمات، واكتشف الباحثون ان جميع الجسيمات التي يقل قطرها عن 30 نانومتر دخلت الي مجري الدم، بينما عجزت الجسيمات الاكبر حجما عن اختراق الرئتين. وتقول رافتيس: "فحصنا عينه من انسجه الفئران، ولاحظنا ان اكبر تراكمات للجسيمات كانت في الرئتين، وتليها الكبد، لان الدم يمر خلالها اولا. في حين ان اي جسيمات تتجاوز 5 نانومترات لا تمر عبر المسام في الكلي." وظلت اثار الذهب موجوده في عينات بول المتطوعين بعد ثلاثه شهور من تعرضهم للجسيمات الدقيقه. استخدم الباحثون جسيمات الذهب للتحقق من وجود تراكمات للجسيمات الدقيقه في اجزاء اخري من الجسم واجري ديفيد نيوباي المزيد من الابحاث بتمويل من مؤسسه القلب الخيريه البريطانيه. وفي احدي الدراسات طلب من مرضي في المستشفي استنشاق جسيمات نانويه من الذهب قبل يوم من اجراء جراحه لازاله رواسب دهنيه تعرف باسم "اللويحات" من الشرايين. وتقول رافتيس انهم عثروا علي الذهب في هذه اللويحات الدهنيه، مما يدل علي ان جسيمات الهواء الملوث بهذا الحجم والتركيبه قد تدخل الي اللويحات بعد 24 ساعه من استنشاقها. وهذا يمثل خطرا كبيرا علي مرضي القلب. وكلما زادت الجسيمات النانويه زادت احتمالات تكون اللويحات التي تسد الشرايين، لان هذه الجسيمات تسبب التهابات للشرايين بسبب الكيماويات السامه الملتصقه بسطحها. واشارت دراسه الاعباء العالميه للمرض الي ان تلوث الهواء يسبب 21 في المئه من الوفيات الناتجه عن السكته الدماغيه و24 في المئه من الوفيات الناتجه عن مرض القلب الاقفاري. اذ طالما وصف دخان العادم بانه سلاح قاتل، ويري الكثيرون الان ان الرصاص الذي يطلقه هو الجسيمات النانويه. ورغم ان معظم الدول تضع دلائل توجيهيه بشان الحد الاقصي المسموح به من تركيزات الملوثات الاكثر ضررا في الهواء، منها الجسيمات الدقيقه التي لا تتجاوز 2.5 ميكرومتر واكاسيد النتروجين واول اكسيد الكربون وثاني اكسيد الكبريت، الا انه حتي الان لا توجد دلائل مماثله بشان نسب الجسيمات النانويه في الهواء. ولهذا تستخدم تركيزات الجسيمات الدقيقه التي لا تتجاوز 2.5 ميكرومتر كمؤشر علي جوده الهواء، فاذا كانت تركيزات الجسميات الدقيقه منخفضه، قد يتوهم البعض ان الهواء نظيفا، مع انه يحمل ملايين الجسيمات النانويه التي تدخل شرايينا. وفي المقابل، ترتبط تركيزات اكاسيد النيتروجين ارتباطا وثيقا بتركيزات الجسيمات النانويه، وقد تصلح كبديل لقياسها، نظرا لان كلاهما سريع الانتشار في الهواء، وقد يتفاعل ثاني اكسيد النتروجين مع غازات اخري في الهواء لتكوين جسيمات نانويه. ومن ثم فان تقليص نسب ثاني اكسيد النيتروجين قد يؤدي بالضروره الي تقليص نسب الجسيمات النانويه في الهواء. ويقول كيومار ان كلاهما ياتي من مصدر واحد وهو دخان العادم. ويتطلب القضاء علي اكاسيد النتروجين والجسيمات النانويه زياده الاعتماد علي السيارات الكهربائيه، وربما يكون البديل الافضل هو السير او استخدام الدراجات للقضاء تماما علي الانبعاثات. لكن ريثما نقضي علي الانبعاثات في الطرق، سنحتاج الي ابتكار حلول للحد من التعرض لدخان العادم المبنعث من السيارات، مثل تخصيص حارات في الطرق للدراجات واقامه فواصل خضراء من الاشجار والنباتات المتسلقه بين الارصفه والطرق. وتقول كاور انها غيرت عاداتها بعد هذه الابحاث للحفاظ علي صحتها، اذ اصبحت تسير ملاصقه للمباني وتتجنب الطرق الرئيسيه قدر الامكان. اما رافتيس، فتقول انها توقفت عن اشعال الشموع في منزلها، وتحرص علي تشغيل مراوح شفط الدخان اثناء الطهي. ولا تمارس الركض في الطرق الرئيسيه، وتتنقل بالدراجه ولا تقود سياره مطلقا. يمكنك قراءه الموضوع الاصلي علي موقع BBC Future
بعد سنوات من الابحاث والتقارير عن تلوث الهواء، تكشفت لنا حقائق جديده تدحض الكثير من المعلومات التي طالعتنا بها الصحف عن اكبر مشكله بيئيه يواجهها العالم في الوقت الراهن.