Door de rook van wildvuur werd de lucht in San Francisco midden op de dag begin september 2020 oranje. Ray Chavez / Medianews Group / The Mercury News via Getty Images

Als je rook van een natuurbrand inademt, inhaleer je waarschijnlijk meer giftige chemicaliën dan je denkt.

Vervuiling door energiecentrales en voertuigen, pesticiden, meststoffen en chemicaliën in afval kunnen allemaal hun weg vinden naar bomen en planten. Wanneer die bomen en planten verbranden, komen chemicaliën vrij, samen met gezondheidsschadelijke fijnstof in de rook, het gas en de as.

Miljoenen mensen hebben die rokerige lucht dit jaar ingeademd terwijl het westen van de VS weer een extreem jaar van vuur meemaakt. Uiterlijk 1 oktober 2020 Californië had zijn bijna verdubbeld vorig record voor het verbrande areaal, en er waren nog enkele weken risico op natuurbranden.

As een ingenieur en wetenschapper die luchtverontreiniging bestudeertIk heb onderzocht hoe die chemicaliën de gezondheidseffecten van fijnstof van branden verergeren en ademhalings- en cardiovasculaire problemen veroorzaken, waaronder astma en hartstilstand. Om de risico's te begrijpen, helpt het om te begrijpen welke chemicaliën mensen inademen en hoe die chemicaliën überhaupt in rook komen. Hier zijn antwoorden op vier belangrijke vragen.

Hoe komen chemicaliën in de rook van natuurbranden terecht?

Verschillende factoren zijn van invloed op de toxiciteit van natuurbrandrook. Deze omvatten de type brandstof dat brandt, de brandomstandigheden, zoals of het nu smeult of brandt, en de afstand tussen de natuurbrand en de persoon die de rook inademt, en ook hoe lang die persoon wordt blootgesteld.

De chemicaliën die erbij betrokken zijn, maken ook een verschil. De chemicaliën die in natuurbrandgebieden terechtkomen, kunnen afkomstig zijn van meststoffen en pesticiden van boerderijen, afval en rioolwater van fabrieken en gemeenschappen, uitlaatgassen van voertuigen en vele andere bronnen. Het is bekend dat bomen grote hoeveelheden kooldioxide uit de lucht opnemen. Maar vervuiling op grondniveau kan ook zijn afgebroken door micro-organismen in de grond en opgenomen door de wortels. En chemicaliën van pesticiden of meststoffen kunnen zich net als op bladeren en planten verzamelen fijnstof van voertuigen en fabrieken.

Wanneer bomen en planten verbranden, veroorzaken chemische reacties veel verschillende verontreinigende stoffen die schadelijk zijn voor de menselijke gezondheid. Onder hen:

• Koolmonoxide en stikstofoxiden zijn in verband gebracht met ademhalings- en cardiovasculaire problemen.

• Vluchtige organische stoffen zoals benzeen, cresolen, difenyl, waterstofcyanide, naftaleen en polycyclische aromatische koolwaterstoffen kunnen ademhalingsproblemen, hoofdpijn, vermoeidheid, misselijkheid, braken en hoornvliesbeschadiging veroorzaken. De meeste hiervan worden niet regelmatig gecontroleerd, zelfs niet tijdens bosbranden.

• Fijnstof, of PM2.5, is een van de grootste problemen op het gebied van natuurbranden in termen van gezondheid, en de meest voorkomende. De kleine deeltjes zweven in de lucht en kunnen diep in de longen doordringen. Afhankelijk van de dosis, frequentie en duur kunnen de ingeademde deeltjes aandoeningen als astma, bronchitis en hartfalen veroorzaken. epidemiologische studies hebben blootstelling aan PM2.5 in natuurbrandrook gekoppeld aan vroegtijdig overlijden, aandoeningen van de luchtwegen en hart- en vaatziekten.

Wanneer de materialen in huizen en andere gebouwen verbranden, voegt dat meer ongezonde verontreinigende stoffen toe aan de mix.

De frequente blootstelling van bosbrandweerlieden aan rook verhoogt hun risico op gezondheidsschade. Josh Edelson / AFP / Getty Images

Deze verontreinigende stoffen zijn niet alleen schadelijk voor gevoelige groepen, zoals ouderen, jonge kinderen en mensen met chronische ziekten; ze zijn ook een risico voor brandweerlieden die dag na dag aan de rook worden blootgesteld.

Wat we nog niet weten, is het niveau van gezondheidseffecten van veel van die chemicaliën en verontreinigende stoffen, zoals benzeen, polycyclische aromatische koolwaterstoffen en waterstofcyanide, die niet regelmatig worden gecontroleerd zoals ozon en PM2.5.

Is rook die lange afstanden aflegt nog steeds schadelijk?

Luchtverontreinigende stoffen kunnen honderden kilometers reizen en natuurbrandrook kan mensen treffen, zelfs als deze niet zichtbaar is.

Rook van wildvuur kan ook giftiger worden naarmate het ouder wordt, waardoor een hoger risico ontstaat voor mensen met de wind mee. Wanneer rook in de lucht is, reageren de deeltjes chemisch met andere moleculen door oxidatie, waardoor er meer reactieve verbindingen ontstaan, vrije radicalen genaamd, die menselijke cellen kunnen beschadigen. Onderzoekers in Europa ontdekten dat de toxiciteit binnen ongeveer vijf uur verdubbelde en evenveel werd vier keer krachtiger na verloop van tijd.

De fijne deeltjes in natuurbrandrook worden gemakkelijk diep in de longen ingeademd en ingebed in de kleine luchtzakjes die alveoli worden genoemd. Het kan ontstekingen en oxidatieve stress veroorzaken, wat kan leiden tot longschade en verergering van verschillende aandoeningen van de luchtwegen, waaronder astma.

De rook van de bosbranden in Californië bereikte half september 2020 het hele land. NASA Wereldbeeld

Waarom verergert natuurbrandrook astma?

Als er voldoende rookdeeltjes in de lucht zijn, zijn de luchtwegen van de mens vatbaar voor ontstekingen. Dat is een probleem voor mensen met astma.

Astma wordt gekenmerkt door beklemming en pijn op de borst, hoesten, vermoeidheid, hoofdpijn, kortademigheid, snelle hartslag en piepende ademhaling.

In een recente studiehebben mijn collega's en ik chemische transportmodellen, teledetectie en grondmetingen gebruikt om PM2.5 in natuurbrandrook te scheiden van PM2.5 uit andere bronnen. We vonden een substantieel sterkere associatie tussen rook en astma dan eerder werd gerapporteerd. De giftigheid van de rook, inclusief chemicaliën die niet vaak in de omgevingslucht worden gemeten, zoals benzeen, formaldehyde en stikstofcyanide, heeft er waarschijnlijk iets mee te maken.

Hoe kunnen mensen in rokerige ruimtes veilig blijven?

Er zijn verschillende stappen die mensen kunnen nemen om hun gezondheid te beschermen als de lucht rokerig is.

(1) Let op de lokale luchtkwaliteitsindex. Vermijd te veel tijd buiten door te brengen als er veel rook is en beperk inspannende activiteiten buitenshuis tot een minimum.

(2) Houd de binnenlucht schoon. Sluit deuren en ramen als er rook is en gebruik een vrijstaande binnenluchtfilter die deeltjes kan verwijderen. Verhoog de vervuiling binnenshuis niet door kaarsen en open haarden te gebruiken, en vermijd het gebruik van stofzuigers die stof kunnen opwekken. Niet roken.

(3) Volg het advies van uw arts. Als u astma of andere long- of hart- en vaatziekten heeft, zorg dan dat u een noodplan heeft.

(4) Gebruik een N-95 gezichtsmasker. Als er een natuurbrand in uw omgeving is of als er natuurvuurrook is, moet u een masker dragen wanneer u naar buiten gaat om te voorkomen dat schadelijke deeltjes in uw longen komen.

Over de auteur

Joshua S.Fu, John D. Tickle hoogleraar engineering en hoogleraar civiele techniek en milieutechniek, Universiteit van Tennessee

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanaf The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees de originele artikel.

Boeken over het milieu uit de bestsellerlijst van Amazon

"Stille lente"

door Rachel Carson

Dit klassieke boek is een mijlpaal in de geschiedenis van de milieubeweging en vestigt de aandacht op de schadelijke effecten van pesticiden en hun impact op de natuurlijke wereld. Carsons werk hielp de moderne milieubeweging te inspireren en blijft vandaag de dag relevant, terwijl we blijven worstelen met de uitdagingen van de gezondheid van het milieu.

Klik voor meer info of om te bestellen

"De onbewoonbare aarde: leven na opwarming"

door David Wallace-Wells

In dit boek biedt David Wallace-Wells een krachtige waarschuwing voor de verwoestende effecten van klimaatverandering en de dringende noodzaak om deze wereldwijde crisis aan te pakken. Het boek is gebaseerd op wetenschappelijk onderzoek en praktijkvoorbeelden om een ​​ontnuchterende kijk te geven op de toekomst die we tegemoet gaan als we geen actie ondernemen.

Klik voor meer info of om te bestellen

"Het verborgen leven van bomen: wat ze voelen, hoe ze communiceren? Ontdekkingen uit een geheime wereld"

van Peter Wohlleben

In dit boek verkent Peter Wohlleben de fascinerende wereld van bomen en hun rol in het ecosysteem. Het boek is gebaseerd op wetenschappelijk onderzoek en Wohlleben's eigen ervaringen als boswachter om inzicht te bieden in de complexe manieren waarop bomen met elkaar en de natuurlijke wereld omgaan.

Klik voor meer info of om te bestellen

"Ons huis staat in brand: scènes van een gezin en een planeet in crisis"

door Greta Thunberg, Svante Thunberg en Malena Ernman

In dit boek geven klimaatactiviste Greta Thunberg en haar familie een persoonlijk verslag van hun reis om het bewustzijn te vergroten over de dringende noodzaak om klimaatverandering aan te pakken. Het boek geeft een krachtig en ontroerend verslag van de uitdagingen waarmee we worden geconfronteerd en de behoefte aan actie.

Klik voor meer info of om te bestellen

"The Sixth Extinction: een onnatuurlijke geschiedenis"

door Elizabeth Kolbert

In dit boek onderzoekt Elizabeth Kolbert het voortdurende massale uitsterven van soorten als gevolg van menselijke activiteiten, waarbij ze gebruik maakt van wetenschappelijk onderzoek en voorbeelden uit de praktijk om een ​​ontnuchterende kijk te geven op de impact van menselijke activiteit op de natuurlijke wereld. Het boek biedt een dwingende oproep tot actie om de diversiteit van het leven op aarde te beschermen.

Klik voor meer info of om te bestellen