<p>劍橋大學(xué)的研究人員稱，倫敦地鐵被超細(xì)金屬顆粒污染，這些顆粒小到足以進(jìn)入人體血液。這些顆粒如此之小，以至于在世界上最古老的地鐵系統(tǒng)的污染調(diào)查中，它們可能被低估了。</p> <p><br />研究人員進(jìn)行了一種新型的污染分析，使用磁力來(lái)研究地下售票大廳、站臺(tái)和操作員艙的灰塵樣本。</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究小組發(fā)現(xiàn)，這些樣本中含有高水平的一種名為磁赤鐵礦的氧化鐵。由于鐵氧化成磁赤鐵礦需要一段時(shí)間，結(jié)果表明，由于整個(gè)地鐵通風(fēng)不良，特別是在車(chē)站站臺(tái)上，污染顆粒懸浮了很長(zhǎng)一段時(shí)間。</p> <p>&nbsp;</p> <p>有些顆粒的直徑只有5納米:小到足以被吸入并最終進(jìn)入血液，但又小到無(wú)法被典型的污染監(jiān)測(cè)方法捕獲。然而，目前尚不清楚這些顆粒是否會(huì)對(duì)健康構(gòu)成威脅。</p> <p>&nbsp;</p> <p>其他研究著眼于地鐵的整體污染水平和相關(guān)的健康風(fēng)險(xiǎn)，但這是第一次詳細(xì)分析顆粒的大小和類(lèi)型。研究人員建議，定期清除地下隧道中的灰塵，以及對(duì)污染水平進(jìn)行磁監(jiān)測(cè)，可以改善整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的空氣質(zhì)量。他們的研究結(jié)果發(fā)表在《科學(xué)報(bào)告》雜志上。</p> <p>&nbsp;</p> <p><span class="h1"><strong>環(huán)境磁學(xué)</strong></span></p> <p><br />倫敦地鐵每天載客500萬(wàn)人次。多項(xiàng)研究表明，地鐵的空氣污染水平比倫敦更廣泛的空氣污染水平要高，并且超出了世界衛(wèi)生組織(WHO)規(guī)定的上限。早期的研究還表明，地鐵上的大部分顆粒物都是在車(chē)輪、軌道和剎車(chē)相互摩擦?xí)r產(chǎn)生的，這些顆粒都是富含鐵的微小顆粒。</p> <p>&nbsp;</p> <p>該論文的資深作者、劍橋大學(xué)地球科學(xué)系的理查德&middot;哈里森教授說(shuō):&ldquo;由于這些空氣污染顆粒大多是金屬的，所以地下是測(cè)試磁力是否能有效監(jiān)測(cè)污染的理想場(chǎng)所。&rdquo;&ldquo;通常情況下，我們研究磁場(chǎng)與行星的關(guān)系，但我們決定探索如何將這些技術(shù)應(yīng)用于不同的領(lǐng)域，包括空氣污染。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>通常使用標(biāo)準(zhǔn)空氣過(guò)濾器來(lái)監(jiān)測(cè)污染水平，但這些過(guò)濾器不能捕獲超細(xì)顆粒，也不能檢測(cè)顆粒物質(zhì)中包含的顆粒類(lèi)型。</p> <p>劍橋大學(xué)地球科學(xué)系的首席作者哈桑&middot;謝赫說(shuō):&ldquo;我開(kāi)始研究環(huán)境磁學(xué)，作為我博士學(xué)位的一部分，研究是否可以用低成本的監(jiān)測(cè)技術(shù)來(lái)描述污染水平和來(lái)源。&rdquo;&ldquo;地下是一個(gè)定義明確的微環(huán)境，所以它是進(jìn)行這類(lèi)研究的理想場(chǎng)所。&rdquo;<img src="https://www.cam.ac.uk/sites/www.cam.ac.uk/files/shorthand/235991/qArrtAHoTj/assets/SMtDkIDdhl/1_0001_fiji-4096x4096.jpg" alt="Close-up of magentic nanoparticle cluster contained in sample from London Underground" width="808" height="808" />&nbsp;</p> <p>謝赫和哈里森與劍橋大學(xué)材料科學(xué)和冶金系的同事合作，分析了倫敦地鐵的39個(gè)灰塵樣本，這些樣本由倫敦交通局(TfL)提供。這些樣本是在2019年和2021年從皮卡迪利、北線、中線、貝克魯線、維多利亞線、北線、地區(qū)線和朱比利線的站臺(tái)、售票廳和火車(chē)操作室收集的。抽樣調(diào)查包括國(guó)王十字車(chē)站、圣潘克拉斯車(chē)站、帕丁頓車(chē)站和牛津廣場(chǎng)車(chē)站等主要車(chē)站。</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究人員使用磁指紋、3D成像和納米級(jí)顯微鏡來(lái)表征樣品中所含顆粒的結(jié)構(gòu)、大小、形狀、組成和磁性能。早期的研究表明，地鐵中50%的污染顆粒富含鐵，但劍橋大學(xué)的研究小組能夠更仔細(xì)地觀察到細(xì)節(jié)。他們發(fā)現(xiàn)了大量的磁赤鐵礦顆粒，直徑從5到500納米不等，平均直徑為10納米。一些粒子形成了直徑在100到2000納米之間的更大的簇。</p> <p>&nbsp;</p> <p><strong><span class="h1">潛在的風(fēng)險(xiǎn)?</span></strong></p> <p><br />謝赫說(shuō):&ldquo;這些非常細(xì)的顆粒的含量令人驚訝。&rdquo;&ldquo;氧化鐵的磁性能隨著顆粒大小的變化而發(fā)生根本性的變化。此外，這些變化發(fā)生的大小范圍與空氣污染成為健康風(fēng)險(xiǎn)的范圍相同。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>雖然研究人員沒(méi)有研究這些磁赤鐵礦顆粒是否會(huì)對(duì)健康構(gòu)成直接風(fēng)險(xiǎn)，但他們表示，他們的表征方法可能在未來(lái)的研究中有用。</p> <p>&nbsp;</p> <p>謝赫說(shuō):&ldquo;如果你要回答這些顆粒是否對(duì)你的健康有害的問(wèn)題，你首先需要知道這些顆粒是由什么組成的，它們的性質(zhì)是什么。&rdquo;<img src="https://www.cam.ac.uk/sites/www.cam.ac.uk/files/shorthand/235991/qArrtAHoTj/assets/QlfqCDxZSu/5_tem_for_6_stem-312x314.jpg" alt="Transmission electron microscope image of pollution sample from London Underground" width="312" height="314" />&nbsp;</p> <p>哈里森說(shuō):&ldquo;我們的技術(shù)可以更精確地描繪地下污染的情況。&rdquo;&ldquo;我們可以測(cè)量小到可以吸入并進(jìn)入血液的顆粒。典型的污染監(jiān)測(cè)并不能讓你很好地了解非常小的東西。&rdquo;</p> <p>&nbsp;</p> <p>研究人員表示，由于地鐵通風(fēng)不良，當(dāng)列車(chē)到達(dá)站臺(tái)時(shí)，富含鐵的灰塵會(huì)重新懸浮在空氣中，使站臺(tái)的空氣質(zhì)量比售票大廳或操作員艙內(nèi)的空氣質(zhì)量更差。</p> <p>&nbsp;</p> <p>考慮到懸浮灰塵的磁性，研究人員建議，一種有效的清除系統(tǒng)可能是通風(fēng)、清潔軌道和隧道墻壁的磁性過(guò)濾器，或者在站臺(tái)和火車(chē)之間放置紗門(mén)。</p> <p>&nbsp;</p> <p>這項(xiàng)研究得到了歐盟、劍橋信托基金會(huì)和劍橋塞爾溫學(xué)院的部分支持。</p> <p>&nbsp;</p> <blockquote> <p>注：本文由院校官方新聞直譯，僅供參考，不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p> </blockquote>