到十月,秋天的到来带来了冬天和雪的承诺。由于雪具有吸收噪音的能力,随之而来的是一个更安静的世界。这是因为雪晶之间的空间限制了声波的反弹,从而产生了隔音效果。

雪还会吸附它接触到的其他物质。吸附是指物质粘附在材料(通常是液体或固体)的表面上。雪的吸附特性是其一些独特特征的原因,包括其松散结合的结晶多孔结构,具有细碎的、具有大表面积的单独形状的薄片。

它在冰和液态之间的动态变化有助于污染物的吸收和释放,具体取决于主要的表面和大气条件。

作为具有吸附研究背景的分析材料化学家,我有兴趣了解各种材料(如雪)如何吸附某些物质,如持久性有机污染物和车辆尾气污染物。

雪和污染

在冬季,雪成为多种污染物的超级吸收剂,包括汽车尾气颗粒物、持久性有机污染物(POPs)、痕量金属和道路盐分中的氯化物。

随着雪随后移动或融化,这些污染物中的大多数进入地下管道和含水层。

持久性有机污染物是一些最危险的污染物,因为它们保持活跃,在其环境中持续数年,然后最终降解为其他化学形式。持久性有机污染物,如多氯联苯、有机氯农药和全氟烷基化物质,对环境有严重影响。

它们在加拿大的有毒物质管理政策下被归类为Track1物质,通常是环境清除的目标。

就像持久性有机污染物一样,关于汽油动力汽车尾气中的化学污染物如何与雪相互作用,我们也知之甚少。

在加拿大城市,雪通过各种方式移动,包括融雪、犁地、车辆轮胎甚至行人鞋底。在运输过程中,地表压力和环境温度的变化也会影响化学污染物在雪上的吸附率。

在魁北克进行的研究表明,雪会在暴露后30分钟内从排气管中吸附大量有机污染物和气溶胶颗粒。这些研究人员还观察到颗粒尺寸较大(约50-400nm)的气溶胶颗粒相对于较小的纳米颗粒(小于50nm)的吸附。

健康影响

持久性有机污染物通过农业和工业实践被引入环境。它们中的大多数可能来自其他人为来源,但无意中从燃烧家庭垃圾等简单事件中释放出来。

燃烧工业、市政或医疗废物也会释放二恶英和呋喃。毒杀芬​​和六氯苯可能源自不受控制的杀虫剂和农药废物处置。在冬季暴露后,这些化学污染物会进入雪地,然后进入地表水并沿着食物链上升。当它们随后被引入水生生态系统时,会对水生生物产生不利影响。

持久性有机污染物和废气中的颗粒物会影响人体健康。它们会导致过敏、超敏反应、出生缺陷和神经系统疾病。大多数持久性有机污染物是致癌物质。其中一些可能会改变神经系统,导致慢性健康状况。持久性有机污染物还会影响生殖健康并破坏免疫系统。一些颗粒物会引起肺部炎症并增加血液凝固的风险。

这些对人类健康和环境可持续性的严重影响是目前POPs受到加拿大2001年通过的斯德哥尔摩公约监管的原因。

在适用的行业和环境监测机构、联邦和省政府以及我们之间,每个人都可以发挥作用。所有人都必须全力以赴,为这些污染物制定可持续的法规。随着冬天的临近,应该制定措施来减少积聚并在雪中持续存在的污染物的数量。