Azoto, ossigeno, anidride carbonica e tracce di altri gas sono elementi che l’aria può trasportare facilmente e senza troppi problemi. Ma da cosa vengono prodotti? Oltre a fenomeni naturali (come le eruzioni), la Scienza riconosce nello smog causato principalmente dalle emissioni delle auto a combustibile fossile tra le prime cause della diffusione aerea di questi elementi cancerogeni o potenzialmente tali. Tuttavia, le particelle PM 10 e PM 2,5 – che sono ben note come le principali cause dello smog – non sono le uniche componenti dell’inquinamento atmosferico:
Tutte le attività che coinvolgono i materiali di derivazione fossile da utilizzare e bruciano la biomassa prima o poi causano la contaminazione dell’aria. Come funziona? Cominciamo dall’inizio. Usiamo tutti auto, autobus o aeroplani per attraversare lunghe distanze. Pertanto, generiamo grandi quantità di inquinamento atmosferico. Nonostante le opinioni dei produttori di veicoli, i motori a combustibili fossili non producono solo CO 2 e H 2 O durante il funzionamento. Finché il motore viene utilizzato, i composti non completamente bruciati raggiungono rapidamente l’atmosfera e la inquinano. Un altro motivo dell’inquinamento è il rifornimento di benzina delle auto. Anche un solo sputo di carburante evapora rapidamente, rilasciando nell’atmosfera i composti organici volatili che possono depositarsi rapidamente sulla polvere e diffondersi per lunghe distanze. Un altro fattore è la combustione della biomassa. Una volta che bruciamo legna o carbone o facciamo il barbecue, produciamo fumo:
Il fumo è facilmente riconoscibile, e qui, se produciamo solo CO 2e H 2 O durante la combustione della biomassa, il fumo non sarebbe grigiastro. Finora produciamo grandi quantità di polvere e composti organici che si diffondono con il vento. Questa non è la fine della storia. L’apparentemente “innocente” attività di un bel barbecue all’aperto fornisce anche molti composti organici dannosi nell’aria e, di conseguenza, molte sostanze chimiche prima o poi ci circondano. Di conseguenza, l’aria diventa piena di ossidi di azoto, comunemente noti come NO x. Ecco il punto: cosa succede allora con tutte queste sostanze chimiche nell’atmosfera? Recentemente, i ricercatori dell’Istituto di Chimica Fisica dell’Accademia delle Scienze polacca, guidati dal prof. Rafal Szmigielski, in collaborazione con i ricercatori dell’Agenzia per la protezione ambientale negli Stati Uniti, ha svelato le origini dei composti cancerogeni – nitrofenoli – nell’atmosfera, riunendo tutti i fattori sopra menzionati nei loro studi. Gli scienziati hanno condotto diversi studi sulle particelle di aerosol arricchite con i composti derivati dalla combustione della biomassa e poi le hanno diffuse in una camera di laboratorio altamente sofisticata per simulare le condizioni atmosferiche. All’inizio, la camera era piena di gas d’aria. Poi, passo dopo passo, i ricercatori hanno aggiunto alla camera semi inorganici e precursori organici, cioè idrocarburi aromatici, dopo averli illuminati con la radiazione solare. Purtroppo, i risultati che hanno presentato non erano ottimisti per la nostra salute. Hanno scoperto che la “zuppa” dei composti e delle particelle che avevano messo nella camera iniziava spontaneamente a subire reazioni chimiche sotto la radiazione solare, portando alla trasformazione degli ossidi di azoto nei nitrofenoli comunemente noti come sostanze chimiche nocive che portano a gravi problemi di salute i problemi. Finché queste reazioni si verificano nella camera di laboratorio, siamo lontani dal problema. Sfortunatamente, gli ossidi di azoto sono presenti nell’atmosfera e la loro quantità aumenta con l’attività umana. Barbecue, cisterne d’auto, legna che brucia nel camino, o bruciare l’erba nei campi, tutte queste ed altre attività aumentano la presenza degli ossidi di azoto e delle polveri nell’atmosfera, che sotto la luce solare si trasformano in nitrofenoli cancerogeni. Un tale gruppo di composti contiene alcuni tipi di questi nitrofenoli, mentre tutti loro, 2-nitrofenolo, 3-nitrofenolo e 4-nitrofenolo, sono pericolosi. Il Prof. Szmigielski osserva che:
“Questo studio ha mostrato per la prima volta l’effetto di tre nitrofenoli puri e la loro miscela sulle cellule polmonari umane per fornire una comprensione di base dell’influenza delle NP sugli elementi e sui processi cellulari. Abbiamo identificato le NP nel PM 2,5 ambientale e nelle particelle di aerosol organico secondario (SOA) generate dalla fotoossidazione della camera di smog specializzata di idrocarburi aromatici monociclici. Oltre alle analisi in camera di laboratorio, i ricercatori hanno anche eseguito in vitrotest che controllano come particolari nitrofenoli e la loro miscela agiscono sulle cellule epiteliali umane e sulle cellule tumorali del polmone. Poiché i risultati sulle cellule epiteliali sane hanno confermato l’elevata tossicità dei nitrofenoli, in particolare 2-nitrofenolo e 4-nitrofenolo, hanno anche rivelato come accade che i nitrofenoli danneggino così efficacemente le cellule sane. Hanno scoperto che questi composti organici portano ai riarrangiamenti locali del doppio strato di acido grasso che riveste la cellula, agendo come il firewall naturale che protegge la cellula dall’ambiente esterno. Quindi, quando questa membrana biologica viene danneggiata anche in un solo punto, i nitrofenoli raggiungono rapidamente la cellula e danneggiano i mitocondri, la nostra vera centrale elettrica. Poiché quella fabbrica è danneggiata, la cellula non può ottenere l’energia per sopravvivere, diventando “malata” e dopo qualche tempo, l’effetto del nitrofenolo è fatale. Questo studio mostra che le mono-NP si verificano sul campo e le particelle di aerosol generate in laboratorio e ne valuta i profili tossicologici nelle cellule polmonari umane. Gli effetti dell’esposizione ai nitrofenoli a livelli sub-organelli possono indicare interruzioni nel funzionamento della membrana mitocondriale, garantendo futuri studi sull’esposizione cronica utilizzando concentrazioni di IC 50 per risolvere la fisiopatologia polmonare sottostante. ” – afferma il prof. Szmigielski. Secondo le cellule tumorali del polmone, ci si aspetterebbero gli stessi risultati:
Queste cellule reagiscono in modo diverso a questi composti pericolosi. Sorprendentemente, trattano i nitrofenoli come un “carburante” stimolandoli a crescere. Quindi, più cellule tumorali sono esposte al nitrofenolo; più energia verrà fornita per la loro enorme crescita che porta a gravi problemi di salute. Grazie ai risultati dei ricercatori dell’ICP PAS, si è visto che l’esposizione al fumo e allo smog ha un effetto drammatico che porta allo sviluppo del cancro. Vai al barbecue o al caminetto? Meglio stare indietro ed evitare il fumo per vivere a lungo e prosperare.
Questo lavoro è stato pubblicato su Environmental Pollution il 22 febbraio 2022. Lo studio scientifico: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S026974912200224X. Fonte: https://www.eurekalert.org/news-releases/952687.
