В настоящее время считается, что любое количество свинца в крови человека оказывает негативное влияние на здоровье. По иронии судьбы, даже небольшое количество свинца может сделать детей глупыми. С этой точки зрения это самый опасный из загрязнителей.
Наиболее опасное применение свинца с точки зрения поступления свинца в организм человека было в антидетонационных металлоорганических добавках, таких как тетраэтилсвинец Pb(C2H5)4
Содержит тетраэтилсвинец
. Например, в Великобритании он используется с 1930-х годов. Они увеличили октановое число бензина, сделав бензиновые двигатели более экономичными.
При сжигании этилированного бензина свинец выбрасывается в атмосферу в виде мелких частиц различных неорганических солей свинца. А содержание свинца в крови городских жителей коррелирует с количеством свинца в городской пыли. Происхождение атмосферного свинца из этилированного бензина было показано путем изучения соотношений различных изотопов свинца в этой самой пыли. Этилированный бензин отличается от всех других возможных источников свинца тем, что он имеет специфическое соотношение изотопов, отличное от естественного соотношения радиоизотопов.
Обратите внимание: Как сети 5G закладывают основу для развития смарт-городов и новых сервисов.
Свинец является конечным продуктом распада значительной части природных радиоактивных элементов, и это приводит к связи между изотопным составом природного свинца и содержанием различных элементов в земной коре.Масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой и различные вариации на эту тему используются для индивидуального измерения небольших количеств свинца и его изотопов. Идея этого метода заключается в ионизации образца для получения атомарных ионов.
Устройство масс-спектрометра: образец испаряется и ионизируется, поток ионов отклоняется магнитным полем в соответствии с соотношением их массы к заряду и детектируется.
Поток ионов помещается в магнитное поле, и под действием силы Лоренца траектории ионов разделяются по отношению их массы к заряду. Такие методы могут определять триллионные доли триллионной миллиардной доли минуты в образце с такой точностью, что различные изотопы разных элементов могут быть определены индивидуально.
Примерно по этим причинам использование этилированного бензина в автомобилях было запрещено в конце 20 века. Запрет снизил содержание свинца в атмосфере и изменил его происхождение: от выхлопов транспортных средств до промышленных источников и попадания дорожной пыли в атмосферу.
Чтобы дать вам представление о масштабах проблемы: на пике потребления этилированного бензина в начале 80-х годов в атмосферу Великобритании попадало около 7000 тонн свинца в год. В Лондоне в воздухе содержалось от 500 до 600 нанограммов свинца на кубический метр воздуха, но к началу 2010-х годов концентрация упала примерно до 10 нанограммов на кубический метр и остается стабильной по сей день.
С запретом на свинец доля изотопов свинца в городской пыли начала смещаться в сторону природных. Однако на данный момент изотопный состав свинца в Лондоне находится где-то между характеристиками свинца из этилированного бензина и характеристиками свинца из почти природных источников. Это можно считать признаком того, что старый свинец, содержащийся в бензине, сохраняется в городской пыли.
Таким образом, даже после того, как этилированный бензин для автомобилей был запрещен, свинец продолжает присутствовать в воздухе города. Непонятно, что с этим делать, хотя бы закопать всю землю в старом городе (как это было сделано вокруг Чернобыля).
Подпишитесь, чтобы не пропустить новые интересные публикации!
Автор статьи - Иван Прихно
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Проблема свинца в воздухе городов на примере Лондона.