Wildfire Smoke ist mit giftigen Chemikalien durchsetzt - so kamen sie dorthin

Wildfire Smoke ist mit giftigen Chemikalien durchsetzt - so kamen sie dorthin
Wildfire-Rauch färbte den Himmel von San Francisco Anfang September 2020 mitten am Tag orange.
Ray Chavez / Medianews Group / Die Mercury News über Getty Images

Wenn Sie Rauch von einem Lauffeuer einatmen, atmen Sie wahrscheinlich mehr giftige Chemikalien ein, als Sie denken.

Verschmutzungen durch Kraftwerke und Fahrzeuge, Pestizide, Düngemittel und Chemikalien in Abfällen können in Bäume und Pflanzen gelangen. Wenn diese Bäume und Pflanzen brennen, werden Chemikalien sowie gesundheitsschädliche Partikel in Rauch, Gas und Asche freigesetzt.

Millionen von Menschen haben dieses Jahr diese rauchige Luft eingeatmet, als der Westen der USA ein weiteres extremes Feuerjahr erlebt. Bis zum 1. Oktober 2020 Kalifornien hatte seine fast verdoppelt bisherigen Rekord denn die Anbaufläche brannte, und mehrere Wochen Waldbrandgefahr standen noch bevor.

As ein Ingenieur und Wissenschaftler, der die Luftverschmutzung untersuchtIch habe untersucht, wie diese Chemikalien die gesundheitlichen Auswirkungen von Partikeln aus Bränden verstärken und Atem- und Herz-Kreislaufprobleme verursachen, einschließlich Asthma und Herzstillstand. Um die Risiken zu verstehen, ist es hilfreich zu verstehen, welche Chemikalien Menschen atmen und wie diese Chemikalien überhaupt in Rauch geraten. Hier finden Sie Antworten auf vier Schlüsselfragen.


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Wie gelangen Chemikalien in verheerenden Rauch?

Verschiedene Faktoren beeinflussen die Toxizität von Waldbrandrauch. Dazu gehören die Art des brennenden Kraftstoffs, die Brandbedingungen, wie z ob es schwelt oder brenntund die Entfernung zwischen dem Lauffeuer und der Person, die den Rauch atmet, sowie wie lange diese Person ausgesetzt ist.

Die beteiligten Chemikalien machen auch einen Unterschied. Die Chemikalien, die in Waldbrandgebieten landen, können aus Düngemitteln und Pestiziden aus landwirtschaftlichen Betrieben, Abfällen und Abwässern aus Fabriken und Gemeinden, Fahrzeugabgasen und vielen anderen Quellen stammen. Es ist bekannt, dass Bäume große Mengen Kohlendioxid aus der Luft aufnehmen. Bodenverschmutzung kann aber auch sein durch Mikroorganismen zersetzt im Boden und durch die Wurzeln aufgenommen. Und Chemikalien aus Pestiziden oder Düngemitteln können sich ebenso wie Blätter auf Blättern und Pflanzen ansammeln Feinstaub von Fahrzeugen und Fabriken.

Wenn Bäume und Pflanzen brennen, erzeugen und setzen chemische Reaktionen viele verschiedene Schadstoffe frei, die für die menschliche Gesundheit schädlich sind. Darunter:

  • Kohlenmonoxid und Stickoxide wurden in Verbindung gebracht Atemwegs- und Herz-Kreislaufprobleme.

  • Flüchtige organische Verbindungen Wie Benzol können Kresole, Diphenyl, Cyanwasserstoff, Naphthalin und polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe Atembeschwerden, Kopfschmerzen, Müdigkeit, Übelkeit, Erbrechen und Hornhautschäden verursachen. Die meisten davon werden auch bei Waldbränden nicht regelmäßig überwacht.

  • Feinstaub oder PM2.5 ist eines der größten und am weitesten verbreiteten Waldbrandprobleme in Bezug auf die Gesundheit. Die winzigen Partikel schweben in der Luft und können tief in die Lunge eindringen. Je nach Dosis, Häufigkeit und Dauer können die eingeatmeten Partikel Erkrankungen wie Asthma, Bronchitis und Herzinsuffizienz verursachen. Epidemiologische Studien haben die Exposition gegenüber PM2.5 in verheerendem Rauch mit frühem Tod, Atemwegserkrankungen und Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung gebracht.

Wenn die Materialien in Häusern und anderen Gebäuden brennen, fügt dies der Mischung mehr ungesunde Schadstoffe hinzu.

Die häufige Rauchbelastung von Feuerwehrleuten in der Wildnis erhöht das Risiko von Gesundheitsschäden. (Waldbrandrauch ist mit giftigen Chemikalien übersät, so wie sie dorthin gekommen sind)Die häufige Rauchbelastung von Feuerwehrleuten in der Wildnis erhöht das Risiko von Gesundheitsschäden. Josh Edelson / AFP / Getty Images

Diese Schadstoffe sind nicht nur schädlich für empfindliche Gruppenwie ältere Menschen, kleine Kinder und Menschen mit chronischen Krankheiten; Sie sind auch ein Risiko für Feuerwehrleute die Tag für Tag dem Rauch ausgesetzt sind.

Was wir noch nicht wissen, ist das Ausmaß der gesundheitlichen Auswirkungen vieler dieser Chemikalien und Schadstoffe wie Benzol, polycyclische aromatische Kohlenwasserstoffe und Cyanwasserstoff, die nicht regelmäßig überwacht werden, wie Ozon und PM2.5.

Ist Rauch, der lange Strecken zurücklegt, immer noch schädlich?

Luftschadstoffe können Hunderte von Kilometern zurücklegen, und verheerender Rauch kann Menschen treffen, auch wenn er nicht sichtbar ist.

Waldbrandrauch kann mit zunehmendem Alter auch giftiger werden, was ein höheres Risiko für Menschen vor dem Wind darstellt. Wenn Rauch in der Luft ist, reagieren seine Partikel durch Oxidation chemisch mit anderen Molekülen und bilden reaktivere Verbindungen, sogenannte freie Radikale, die menschliche Zellen schädigen können. Forscher in Europa stellten fest, dass sich die Toxizität innerhalb von etwa fünf Stunden verdoppelte und sogar so hoch wurde viermal stärker im Laufe der Zeit.

Die Feinstaubpartikel im Lauffeuerrauch werden leicht tief in die Lunge eingeatmet und in die dortigen winzigen Luftsäcke namens Alveolen eingebettet. Es kann Entzündungen und oxidativen Stress verursachen, was zu Lungenschäden und einer Verschlechterung verschiedener Atemwegserkrankungen, einschließlich Asthma, führt.

Der Rauch der Waldbrände in Kalifornien erreichte Mitte September 2020 das ganze Land.Der Rauch der Waldbrände in Kalifornien erreichte Mitte September 2020 das ganze Land. NASA-Weltbild

Warum verschlimmert verheerender Rauch Asthma?

Wenn genügend verheerende Rauchpartikel in der Luft sind, sind die menschlichen Atemwege anfällig für Entzündungen. Das ist ein Problem für Menschen mit Asthma.

Asthma ist gekennzeichnet durch Engegefühl in der Brust und Schmerzen, Husten, Müdigkeit, Kopfschmerzen, Atemnot, schneller Herzschlag und Keuchen.

In eine aktuelle StudieMeine Kollegen und ich verwendeten chemische Transportmodelle, Fernerkundung und Bodenmessungen, um PM2.5 in verheerendem Rauch von PM2.5 aus anderen Quellen zu trennen. Wir fanden einen wesentlich stärkeren Zusammenhang zwischen Rauch und Asthma als zuvor berichtet. Die Toxizität des Rauches, einschließlich der in der Umgebungsluft nicht häufig gemessenen Chemikalien wie Benzol, Formaldehyd und Stickcyanid, hat wahrscheinlich etwas damit zu tun.

Wie können Menschen in rauchigen Gegenden sicher bleiben?

Es gibt mehrere Schritte, die Menschen unternehmen können, um ihre Gesundheit zu schützen, wenn die Luft raucht.

(1) Beachten Sie den lokalen Luftqualitätsindex. Vermeiden Sie es, zu viel Zeit im Freien zu verbringen, wenn viel Rauch vorhanden ist, und minimieren Sie anstrengende Aktivitäten im Freien.

(2) Innenluft sauber halten. Schließen Sie Türen und Fenster, wenn Rauch vorhanden ist, und verwenden Sie einen freistehenden Innenluftfilter, mit dem Partikel entfernt werden können. Erhöhen Sie die Verschmutzung in Innenräumen nicht durch die Verwendung von Kerzen und Kaminen und vermeiden Sie die Verwendung von Staubsaugern, die Staub aufwirbeln können. Nicht rauchen.

(3) Befolgen Sie die Anweisungen Ihres Arztes. Wenn Sie Asthma oder andere Lungen- oder Herz-Kreislauf-Erkrankungen haben, stellen Sie sicher, dass Sie einen Notfallplan haben.

(4) Verwenden Sie eine N-95-Gesichtsmaske. Wenn es in Ihrer Nähe ein Lauffeuer oder Rauch gibt, sollten Sie beim Ausgehen eine Maske tragen, um zu verhindern, dass schädliche Partikel in Ihre Lunge gelangen.

Über den Autor

Joshua S. FuJohn D. Tickle Professor für Ingenieurwissenschaften und Professor für Bau- und Umweltingenieurwesen, Universität von Tennessee

Dieser Artikel wird erneut veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das Original Artikel.

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