结果发现,这些样本含有高水平的氧化铁。由于整个地铁系统,特别是车站平台的通风不良,污染颗粒被长期悬浮。
一些颗粒的直径小到5纳米:小到足以被吸入并最终进入血液,但又太小,无法被典型的污染监测方法所捕获。然而,目前还不清楚这些颗粒是否会构成健康风险。
其他研究已经考察了地下的整体污染水平和相关的健康风险,但这是第一次对颗粒的大小和类型进行详细分析。研究人员建议,定期清除地下隧道中的灰尘,以及对污染水平进行磁力监测,可以改善整个网络的空气质量。他们的结果报告在《科学报告》杂志上。
伦敦地铁每天运送500万乘客。多项研究表明,地铁上的空气污染水平比伦敦更广泛的空气污染水平要高,而且超过了世界卫生组织(WHO)规定的限度。早期的研究还表明,地铁上的大部分颗粒物是在车轮、轨道和刹车相互摩擦时产生的,抛出了微小的、富含铁的颗粒。
污染水平通常使用标准的空气过滤器进行监测,但这些过滤器不能捕获超细颗粒,也不能检测出颗粒物质中包含哪些种类的颗粒。
Sheikh和Harrison与剑桥大学材料科学和冶金系的同事合作,分析了伦敦地铁的39个灰尘样本,这些样本由伦敦交通局(TfL)提供。这些样本是在2019年和2021年从皮卡迪利线、北方线、中央线、贝克鲁线、维多利亚线、北方线、区域线和朱比利线的站台、售票厅和列车员室收集的。抽样包括主要车站,如国王十字街圣潘克拉斯、帕丁顿和牛津广场。
研究人员使用磁指纹、三维成像和纳米级显微镜来描述样品中包含的颗粒的结构、大小、形状、组成和磁性。早期的研究表明,地下50%的污染颗粒富含铁,但剑桥大学的团队能够更仔细地观察。他们发现了大量的氧化铁颗粒,直径从5到500纳米不等,平均直径为10纳米,一些颗粒形成了更大的团块,直径在100至2000纳米之间。
Sheikh说:"这些非常精细的颗粒的丰富程度令人惊讶。随着颗粒大小的变化,氧化铁的磁性能从根本上发生变化。此外,发生这些变化的尺寸范围与空气污染成为健康风险的地方相同。"
虽然研究人员没有研究这些磁铁矿颗粒是否构成直接的健康风险,但他们说,他们的表征方法在未来的研究中可能是有用的。
研究人员说,由于地铁通风不良,当列车到达站台时,富含铁的灰尘会重新悬浮在空气中,使站台上的空气质量比售票大厅或操作员舱内的空气质量更差。
鉴于重新悬浮的金属粉尘,研究人员建议,一个有效的清除系统可能是通风中的磁性过滤器,清洁轨道和隧道壁,或在站台和火车之间放置屏蔽门。