از ذرات آهن در هوای تهران چه می‌دانیم؟
اگر وقت ندارید …
- در آبان ۱۴۰۴، ویدیوهایی در شبکه‌های اجتماعی منتشر شد که نشان می‌داد ذرات غبار روی خودرو با آهنربا جذب می‌شوند و شایعه «وجود ذرات آهن در هوای تهران» را گسترش داد.
- ذرات معلق شهری (PM2/5 و PM10) ذراتی ریز هستند که شامل ترکیبی از مواد معدنی، دوده، سولفات‌ها، نیترات‌ها و فلزات حاصل از سایش ترمز و لاستیک باشند.
- آهن یکی از اجزای ثابت ذرات معلق ریز تهران است و منشا آن ترکیبی از سایش قطعات فلزی، گردوخاک و منابع طبیعی است.
- در محیط‌های بسته و پرارتعاش مانند مترو، غلظت آهن در ذرات PM10 و PM2/5 به دلیل سایش چرخ‌ها و ترمزها به مراتب بیشتر از هوای آزاد است.
- ذراتی که در ویدیوها به آهنربا جذب می‌شوند، بزرگتر از ۱۰ میکرون هستند و غالباً مربوط به صنایع فلزی یا مناطق پر ترافیک محلی‌اند و به کل هوای تهران تعمیم داده نمی‌شوند.
- این ذرات بزرگ با وزن خود در ارتفاع پایین‌تر از لایه‌های تنفسی تجمع می‌یابند و شعاع پراکندگی آنها محدود به چند ۱۰ تا چند ۱۰۰ متر از منبع انتشار است.
- فلزات سنگین سمی مانند سرب و جیوه در هوا وجود دارند، اما خاصیت مغناطیسی ندارند و نمی‌توانند جذب آهنربا شوند.
- ریسک سلامت، ذرات ریز PM2/5 بیشتر است زیرا می‌توانند وارد عمق ریه شوند، در حالی که ذرات درشت‌تر و مغناطیسی اثر بیماری‌زایی جدی ندارند.
در روزهای پایانی آبان ۱۴۰۴، هم‌زمان با اوج‌گیری آلودگی هوا در تهران، ویدئوهایی در شبکه‌های اجتماعی دست‌به‌دست شد که در آن شهروندان با جمع‌کردن غبار روی سطح خودرو و نزدیک‌کردن آهنربا، نشان می‌دادند ذرات گردوغبار جذب می‌شوند. همین تصاویر باعث انتشار شایعه‌ای گسترده شد مبنی بر اینکه «هوای تهران حاوی ذرات آهن است». یکی از ویدئوهایی که توجه زیادی برانگیخت، فیلمی بود که هم باشگاه خبرنگاران جوان (وابسته به صداوسیمای جمهوری اسلامی) و هم تلویزیون ایران‌اینترنشنال بازنشرش کردند.
این ادعا محدود به «ذرات آهن» هم نبود و این ادعا با عناوینی مشابه«فلزات سنگین در هوای آلوده پایتخت» نیز بازنشر شد. در ادامه ابعاد این ادعا را بررسی می‌کنیم.
ذرات معلق در هوا چیست؟
در کنار مواد شیمیایی و گازهای مانند اکسیدهای نیتروژن، گوگرد و کربن، که عموما محصول احتراق هستند، هوای آلوده شهری، حاوی یک نوع آلاینده‌های دیگر است که به‌طور کلی «ذرات معلق» نام دارند. از بین ذرات معلق که در جدول‌های آلاینده‌ها ثبت می‌شوند و در تابلوهای شهری هم نام‌شان دیده می‌شود، ذرات PM2/5 و PM10 هستند. نام این ذرات از اندازه قطر آنها گرفته شده‌است (۲/۵ میکرون و ۱۰ میکرون)؛ ۱۰ میکرون یک صدم میلی‌متر است.
این آلاینده‌ها، جامد یا قطرات مایع بسیار ریز هستند که در هوا معلقند. از نظر فیزیکی، این ذرات آن‌قدر کوچک‌اند که در جریان‌های هوایی آنها را به حتی حرکت می‌دهد و در هوا معلق می‌کند. بنابراین می‌توانند وارد دستگاه تنفسی انسان شوند. با این حال بخش زیادی از ذرات PM10 را موی دماغ و مژک‌های نای و نایژه، آنها را متوقف می‌کنند. ذرات PM2/5 می‌توانند در عمق رویه نفوذ کرده و در کیسه‌های هوایی جمع شوند.
ترکیب شیمیایی این ذرات بسته به منبع‌شان متفاوت است، اما معمولا مخلوطی از مواد معدنی (سیلیس، آلومینیوم، آهن، کلسیم)، ترکیبات آلی حاصل از احتراق، دوده و کربن سیاه، سولفات‌ها و نیترات‌ها، فلزات ناشی از سایش ترمز و لاستیک، و مقادیر مختلفی از نمک‌ها و گردوغبار طبیعی هستند. این ذرات برخلاف تصور عمومی، معمولا «یک ماده واحد» نیستند، بلکه ترکیبی پیچیده و ناهمگن‌اند که از منابع مختلف طبیعی، شهری، صنعتی و ترافیکی وارد هوا می‌شوند.
شواهد علمی درباره ذرات آهن در هوای تهران
مطالعات انجام‌شده بر ترکیب شیمیایی ذرات معلق ریز در تهران (لینک۱، لینک۲، لینک۳) نشان می‌دهد که آهن یکی از اجزای ثابت و قابل‌توجه در ذرات PM2/5 تهران است. در یکی از پژوهش‌های سنجش فلزات سنگین، غلظت متوسط آهن در این ذرات حدود ۱/۱۴ میکروگرم بر مترمکعب گزارش شده؛ عددی که نشان می‌دهد حضور این عنصر در هوای تنفسی شهروندان کاملا واقعی و با دستگاه قابل‌اندازه‌گیری است. این پژوهش‌‌ها نشان می‌دهد که این ذرات عمدتا از ترکیب منابع مختلف شهری شکل می‌گیرند؛ از جمله سایش قطعات فلزی در ترافیک (لنت و دیسک و صفحه)، غبار جاده‌ای، گردوخاک با منشا طبیعی یا انسانی.
اهمیت حضور آهن در ذرات معلق زمانی بیشتر روشن می‌شود که داده‌های مربوط به محیط‌های بسته و پر ارتعاش شهری، مانند متروی تهران، را نیز در نظر بگیریم. در یک مطالعه مستقل که روی هوای سکوهای مترو تهران انجام شده، مشخص شده که آهن در هر دو دسته ذرات معلق، نسبت به محیط بیرون با غلظت بسیار بالاتری حضور دارد که به خاطر سایش شدید چرخ‌ها و ریل، قطعات ترمز، و دیگر اجزای فلزی که در محیط نیمه‌محصور مترو مداوما تولید ذرات آهن می‌کنند و امکان پراکندگی آزادانه آنها کمتر است.
با این حال، سهم مهمی از آهن موجود در هوای تهران الزاما از منابع صنعتی یا ترافیکی نمی‌آید، بلکه به ترکیب ذرات معدنی طبیعی هم مرتبط است. بخش بزرگی از بار آلودگی ذرات معلق در تهران از گردوخاک مناطق پیرامونی شهر منشأ می‌گیرد؛ ذراتی که در ترکیب معدنی خود به‌طور طبیعی آهن، آلومینیوم، سیلیس و سایر عناصر را حمل می‌کنند. بررسی‌های شیمیایی روی ذرات معلق کل نیز نشان می‌دهد که آهن، حتی بدون دخالت مستقیم فعالیت‌های انسانی، یکی از مؤلفه‌های پایدار در ساختار این گردوغبار است.
بررسی‌های شیمیایی قدیمی‌تر نشان می‌دهد حداقل در ۱۰، ۲۰ سال پیش نیز آهن در هوای تهران نه پدیده‌ای استثنایی یا ناگهانی، بلکه بخشی از واقعیت ترکیب ذرات معلق شهری، چه در مقیاس طبیعی و چه در نتیجه فعالیت‌های مکانیکی و ترافیکی، بوده‌است (لینک۱، لینک۲).
ذراتی که در ویدیو به آهنربا جذب می‌شوند چه هستند؟
وقتی ویدیوهای که شهروندان منتشر کرده‌اند را بادقت ببینیم ذراتی که روی بدنه خودرو جمع شده‌اند با آهنربا جذب می‌شوند، اساسا با ذرات بزرگی مواجه هستیم که غالبا در شرایط خاص شهری یا صنعتی تولید می‌شوند.
محسن فرهادی، رییس مرکز سلامت محیط و کار وزارت بهداشت، در این باره می‌گوید این ذرات «اگرچه ممکن است در شرایط طوفان گرد و غبار از حواشی تهران وارد شده باشند، اما «وجود چنین ذرات بزرگی با واقعیت‌ها منطبق نیست» او روز ۲۶ آبان در مصاحبه با ایسنا گفت:
در شهری همانند تهران وقتی شاهد طوفان‌های گرد و غبار هستیم، ممکن است تمام مواد که در حاشیه تهران از دامداری‌ها، مرغداری‌ها، صنایع فلزی، کارخانجات ریخته‌گری، معادن شن و ماسه به هوا می‌رود توسط طوفان به شهر تهران نیز حمل شود.
در حال حاضر که این فیلم منتشر شده، خوشبختانه شهر تهران در شرایط طوفان گرد و غبار نیست. منشاء جغرافیایی ضبط این فیلم مشخص نبوده که معلوم شود مربوط به کدام منطقه از تهران یا حاشیه تهران بوده و به نظر می رسد این فیلم، با واقعیت منطبق نیست یا اینکه آن منطقه در مجاورت یک کارخانه ریخته‌گری یا صنایع فلزی بوده است.
نکته مهم این است که این مسئله منطقه‌ای، محلی یا به طور خاص صنعتی است و نمی‌توان آن را به کل فضای هوایی شهر تعمیم داد. رئیس مرکز سلامت محیط و کار وزارت بهداشت بیان کرده است که «ذرات مگنت یا آهن [در ویدیو] بسیار درشت است، با چشم دیده می‌شود و وزن آن بیشتر از ۱۰ میکرون است و عارضه بیماری‌زایی در خصوص ریه ندارد.»
این ذرات بزرگتر از ۱۰ میکرون هستند و با توجه به وزن‌شان، سرعت افتادن ذراتی با این اندازه، طوریست که معمولا در ارتفاعات پایین‌تر از لایه‌های تنفسی عمقی تجمع می‌یابند و فاصله انتشار آنها در جو نسبتا محدود است این ذرات احتمالا در شعاع چند ده تا چند صد متر از منبع انتشار (مثلا کارخانه یا منطقه پر ترافیک) باقی می‌مانند و به صورت گسترده در کل فضای هوایی تهران پخش نمی‌شوند.
شواهد علمی درباره فلزات سنگین آهن در هوای تهران
فلزات سنگین به عناصری گفته می‌شود که چگالی و جرم اتمی بالایی دارند و حتی مقدار کمی از آنها می‌تواند به سلامت آسیب بزند. این فلزات به دلیل ویژگی‌های شیمیایی خود تمایل دارند در بافت‌های زیستی تجمع پیدا کنند و از طریق راه‌های مختلف مانند استنشاق، بلع یا تماس پوستی وارد بدن می‌شوند. از جمله شناخته‌شده‌ترین فلزات سنگین سمی می‌توان به سرب (Pb) و جیوه (Hg) اشاره کرد. مطالعات نشان داده که این فلزات هم در آلاینده‌های ذرات معلق تهران وجود دارد (لینک۱، لینک۲، لینک۳).
با این حال، هیچ‌یک از فلزات سنگین سمی یادشده خاصیت مغناطیسی ندارند یا دیامغناطیس هستند و میدان مغناطیسی را دفع می‌کنند (سرب و جیوه). بنابراین، ذراتی که در ویدیو به آهنربا جذب می‌شوند نمی‌تواند به معنای حضور فلزات سنگین باشد و احتمالا همان طور که گفته شد این ذرات مربوط به آهن یا اکسیدهای آهن مانند مگنتیت هستند، نه مواد سمی.
جمع‌بندی
ذرات آهن سال‌هاست که در هوای تهران وجود دارند، اما عمدتا به شکل فلزات جذب شده روی ذرات ریز (PM2/5 و PM10) هستند که منبع‌شان می‌تواند سایش فلز (مثل مترو یا ترافیک) یا گرد وخاک معدنی باشد.
ویدیوهایی که وجود ذرات مغناطیسی بزرگتر از ۱۰ میکرون را نشان می‌دهد که با آهنربا جذب می‌شوند، مسئله‌ای محلی یا به طور خاص صنعتی است و نمی‌توان آن را به کل فضای هوایی شهر تعمیم داد و عارضه بیماری‌زایی جدی ندارند.
این ذرات با توجه به وزن‌شان، احتمالا در شعاع چند ده تا چند صد متر از منبع انتشار (مثلا کارخانه یا منطقه پرترافیک) باقی می‌مانند و به صورت گسترده در کل فضای هوایی تهران پخش نمی‌شوند.
از منظر ریسک سلامتی، ذرات ریز (PM2/5) که حاوی آهن‌اند، اهمیت بیشتری دارند چون وارد عمق ریه می‌شوند، در حالی که ذرات درشت‌تر احتمالاً اثرات متفاوتی خواهند داشت.
وجود فلزات سنگین در هوای تهران نیز سال‌هاست مسخص شده اما این مواد خطرناک‌تر جذب آهنربا نمی‌شوند.
