A nagyvárosi levegőben megtalálható antropogén (emberi tevékenységből származó) egészségkárosító anyagok — pl. a nehéz- és átmeneti fémek, policiklusos aromás szénhidrogének, dioxinok stb. — belégzés útján is bekerülhetnek az emberi szervezetbe. A szennyező elemek, molekulák gyakran aeroszol (szálló por) formájában vannak a levegőben, vagy megtapadhatnak az aeroszol részecskék felületén, s ezen hordozók segítségével juthatnak el egyik helyről a másikra, sőt, az élő szervezetbe is ilyen formában kerülnek be. Az aeroszolok "közreműködésével" a száj- és orrüregen keresztül a légzőrendszerünkbe jutnak, ahol aztán kiülepedhetnek.

Az aeroszol tüdőbeli kiülepedésének leírását segítheti az erre alkalmas számítógépes eljárás. A légzőrendszer felépítése igen bonyolult, ám a valósághoz képest leegyszerűsített matematikai modellel kapott eredmények is jól tükrözik a valós viszonyokat.

Az ember légzőrendszere alapvetően két fő részből áll: mellkason kívüli szakasz és mellkasi szakasz. Az ábrán jól látható, hogy a modell a tüdőt olyan csövecskék sorozatának tekinti, amelyek mindig két további alcsövecskére ágaznak szét. A légcső első elágazása a két főhörgőt eredményezi. A további elágazásokkal (összesen átlagosan 25) a tüdő egyre mélyebb régióiba jutunk. A mellkasi szakaszt anatómiai szempontból a bronchiális és az acináris régióra bonthatjuk. A modell működésének lényege, hogy a belélegzett aeroszol sorsát (továbbhaladását vagy kiülepedését) matematikai módszerekkel követi nyomon, majd számszerűsíti.

A számítások szerint az aeroszol részecskék túlnyomó részben már a száj- illetve orrüregben (mellkason kívüli szakasz) kiülepednek, tehát be sem kerülnek a tüdőbe (mellkasi szakasz). Ez azt jelenti, hogy a belélegzett aeroszol részecskék és a hozzájuk kötődő esetleges szennyezések legnagyobb részét lenyeljük, hiszen a csillószőrök által az orrüregben felfogott aeroszol részecskék a csillók mozgásának köszönhetően a garat, majd a nyelőcső felé továbbítódnak.

Az aeroszol részecskéknek csak egy kisebb hányada éri el a tüdőt, azonban ott a kisebb szennyezés-koncentráció is jelentős élettani hatással bír. A mellkasi kiülepedésben az egyik legfontosabb szerepet a 2—4 mikrométer átmérőjű részecskék játsszák. Lényeges, hogy Budapest legtöbb részén éppen ez a mérettartomány dominál, de ezen kívül egy poros városban az intenzív közlekedés által felvert por további veszélyeket és terhelést jelent.

A mellkasi szakaszba lejutó részecskék nagyrészt a tüdő mélyebb (acináris) régiójában ülepednek ki (kb. kétszer akkora valószínűséggel, mint a felsőbb — bronchiális — régióban), így a szennyezőanyagok jelentős része közvetlen kapcsolatba kerül a léghólyagokkal, melyekben a gázcsere folyamata zajlik.

A 2—4 mikrométernél nagyobb részecskék méretüknél fogva csak kisebb valószínűséggel jutnak le a tüdőbe, és nagyrészt már a száj- és orrüregben elakadnak. Ezzel szemben a 2—4 mikrométernél kisebb részecskék képesek ugyan eljutni akár a léghólyagokig is, azonban kis kiülepedési valószínűségük következtében a gázcsere lezajlása után kiáramló levegővel visszakerülnek a külvilágba, vagyis ezeket a részecskéket kilélegezzük. Az ultrafinom részecskék (<0,1 mikrométernél) kiülepedésének és hatásainak tanulmányozása a jövő feladata.

Hazánk gazdasági felzárkózása az EU-hoz többek között az ipari tevékenység növekedését és a városok infrastruktúrájának rohamos fejlődését vetíti előre. A városi levegő szennyezettségéért főként a közlekedés és az ipar felelős, ezért egy minden eddiginél hitelesebb képet kell összeállítani a városi aeroszol egészségkárosító hatásáról. Az egészségügyi hatások előrejelzéséhez a kiülepedési valószínűségeken kívül természetesen számos egyéb tényezőt is számításba kell venni (légköri koncentráció, a belélegzett "elem" kémiai meghatározása, az adott vegyület toxicitása, illetve szállíthatósága), mindezek azonban már a jövő kutatási kérdései.

Fehér Attila környezetkémikus

  * A budapesti aeroszolokkal kapcsolatos kutatások Dr. Salma Imre vezetésével jelenleg is folynak az ELTE TTK Kémiai Technológiai és Környezetkémiai Tanszékén.