Was ist PM1?

Feinstaub (PM) mit einer Größe von weniger als 1 Mikrometer wird als PM1 (manchmal auch PM1.0) bezeichnet. PM1 gilt aufgrund seiner extrem geringen Größe als besonders gefährlich.

Je kleiner der Durchmesser eines Partikels ist, desto mehr Schaden kann er normalerweise anrichten. Winzige Luftpartikel wie PM1 sind klein genug, um das Lungengewebe zu durchdringen und in den Blutkreislauf zu gelangen. PM1 kann dann im ganzen Körper zirkulieren und systemische Gesundheitsschäden verursachen.

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Trotz seines geringeren Durchmessers hat das typische PM1-Partikel eine größere physikalische Oberfläche als andere Feinstaubpartikel wie PM2,5. Dadurch ist PM1 eher in der Lage, Schwermetalle, Chemikalien und flüchtige organische Verbindungen (VOCs) auf seiner Oberfläche zu tragen und beim Einatmen noch größeren Schaden anzurichten.

Im Gegensatz zu PM2,5 ist PM1 nicht reguliert, und die Überwachungstechnologie für PM1 ist begrenzt. Es wird noch geforscht, um die spezifischen Schäden, die PM1 im Gegensatz zu anderen Partikelschadstoffen wie PM2,5 und PM2,5 verursacht, besser zu verstehen. ultrafeine Partikel (UFP).

Was sind die Quellen von PM1?

Wie PM2,5 und ultrafeine Partikel stammen die meisten PM1-Belastungen aus der Verbrennung von Brennstoffen und aus industriellen Aktivitäten.

Einige PM1-Quellen sind natürlichen Ursprungs, z. B. Mineralienbruchstücke und Aerosole aus der Meeresgischt.¹ Der weitaus größte Teil der PM1-Belastung in der Luft stammt jedoch von menschlichen Aktivitäten, wie z. B:

• Emissionen aus Fabriken und anderen industriellen Aktivitäten
• Fahrzeugabgase
• Reifenpartikel aus der Fahrzeugnutzung
• Rauch von Waldbränden oder in Innenräumen Holzverbrennung

Da der Großteil der PM1-Quellen auf menschliche Aktivitäten zurückzuführen ist, sind dicht besiedelte städtische Gebiete, insbesondere solche mit stark befahrenen Straßen oder Industrieanlagen, besonders anfällig für PM1-Verschmutzung und andere Arten der Partikelverschmutzung.

Eine 2019 in Atmosphere veröffentlichte Studie untersuchte die Feinstaubbelastung in der Luft in der Umgebung von vier Vorschulen und acht Industrieanlagen in Polen. Die Forscher fanden eine enge Korrelation zwischen PM1 und PM2,5, was darauf hindeutet, dass fast 75 Prozent der PM2,5-Partikel in der Luft in den PM1-Größenbereich unter 1 Mikrometer fallen.²

Die Studie ergab auch, dass in der Luft befindliche Karzinogene wie Cadmium, Chrom und Nickel häufig in PM1-Partikeln in der Nähe von städtischen Gebieten und Industrieanlagen zu finden waren. Die Konzentrationen dieser Karzinogene reichten von 10 Nanogramm pro Kubikmeter (ng/m3) bis 800 ng/m3 in Proben der PM1-Umgebung im Umkreis von einem Kilometer von Industrieanlagen.

Eine Studie über PM1 in Delhi, Indien von Oktober bis November 2020 veranschaulicht diese Prävalenz in städtischen Gebieten ebenfalls gut, wobei durchschnittliche PM1-Konzentrationen von 200-300 Mikrogramm pro Kubikmeter (µg/m³) während der gesamten Studie.³

Wie wirkt sich PM1 auf unsere Gesundheit aus?

Da PM1 mit PM2,5 in Verbindung gebracht wird, ist bekannt, dass es ähnliche gesundheitliche Auswirkungen auf die Lunge und das Herz hat. Neuere Forschungen haben außerdem ergeben, dass die Größe von PM1 und seine Fähigkeit, giftige Chemikalien auf seiner Oberfläche zu tragen, das Spektrum der möglichen gesundheitlichen Folgen vergrößert.

In einer Studie aus dem Jahr 2020, die in Scientific Reports veröffentlicht wurde, fanden sich Spuren der folgenden Chemikalien und Schwermetalle in PM1-Partikeln, die in der Nähe der Stadt Harbin in China gemessen wurden, einer Stadt, die in der kalten Jahreszeit weitgehend auf Kohle zum Heizen angewiesen ist:⁴

• Sulfate
• Nitrate
• Ammonium
• Zink
• Blei
• Chrom
• Nickel
• Cadmium
• Kobalt

Alle diese Elemente und Verbindungen, insbesondere Schwermetalle wie Blei und Cadmium, haben nachweislich langfristige gesundheitliche Auswirkungen wie Herzerkrankungen und Krebs.⁵

Einige Studien haben auch ergeben, dass die Belastung durch PM1 ähnliche Auswirkungen auf Herz und Lunge hat wie PM2,5 und ultrafeine Partikel (UFP).

Eine 2017 in The Lancet Planetary Health veröffentlichte Studie über die gesundheitlichen Auswirkungen von PM1 untersuchte die Besuche in Notaufnahmen von 28 Krankenhäusern in 26 chinesischen Städten in Verbindung mit PM1- und PM2,5-Überwachungsdaten.⁶

Die durchschnittliche PM1-Konzentration in allen 26 Städten, die von den Forschern gemessen wurde, lag bei 42,5 µg/m³gemessen wurden, deuteten die Studiendaten darauf hin, dass die Zahl der Besuche in der Notaufnahme bei jedem Anstieg der PM1-Konzentration um 10 μg/m³signifikant zunahm, wobei die Auswirkungen bis zu 2 Tage nach dem anfänglichen Anstieg der PM1-Konzentration anhielten.

Eine ähnliche Studie aus dem Jahr 2020, in der die PM1-Werte in 65 chinesischen Städten gemessen wurden, ergab, dass jeder Anstieg der PM1-Werte um 10 μg/m³ das Risiko einer Herzerkrankung um 0,29 Prozent erhöht.⁷ Bei einer durchschnittlichen PM1-Belastung von 27 μg/m3 in den 65 Städten war dieser Effekt bei PM1 wesentlich stärker ausgeprägt als bei PM2,5 oder PM10.

Eine weitere Studie aus dem Jahr 2020, die in der Fachzeitschrift Hypertension veröffentlicht wurde, untersuchte einen möglichen Zusammenhang zwischen PM1 und Bluthochdruck, wobei fast 10 000 chinesische Kinder im Alter von 5 bis 17 Jahren in den Jahren 2012 und 2013 untersucht wurden.⁸ Fast 50 Prozent der Kinder waren regelmäßig Tabakrauch ausgesetzt, und mindestens 10 Prozent lebten in Haushalten, in denen mit Kohle geheizt wurde.

Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass jeder PM1-Anstieg um 10 μg/m3 das Risiko für Bluthochdruck bei Kindern um 61 % erhöht, insbesondere bei Kindern unter 11 Jahren und bei übergewichtigen oder fettleibigen Kindern.

Kann PM1 mit Luftqualitätsmessgeräten gemessen werden?

Die Technologie zur Überwachung von PM1 ist begrenzt. Die meisten Luftqualitätsmessgeräte, die PM messen, sind nur in der Lage, PM2,5 und PM10. Dieser Mangel an PM1-Überwachungstechnologie ist teilweise auf die geringe Größe von PM1 zurückzuführen, aber auch auf seine Bewegung in der Luft.

Einige der kleinsten PM1-Partikel unterliegen der Brownschen Bewegung, einer unregelmäßigen Bewegung in der Luft aufgrund von Zusammenstößen mit anderen Luftmolekülen.⁹ Das bedeutet, dass sich PM1 eher wie ein Gas als wie ein Feststoffpartikel verhält, und Gase erfordern für eine genaue Messung ganz andere Überwachungstechniken als Partikel.

Luftqualitätsmessgeräte der AirVisual-Serie umfassen PM-Sensoren mit Laserstreuung die Feinstaub in der Umgebungsluft im Bereich von 0,3 bis 10 Mikrometer in Echtzeit messen. Dazu gehören Messungen von PM1, PM2.5 und PM10.

Die wetterfesten Außensensoren sind ideal für den Einsatz in der Nähe größerer PM1-Quellen in dichten städtischen Umgebungen, z. B. in der Nähe von Fabriken oder stark befahrenen Straßen mit hohem Verkehrsaufkommen.

Tipps zur Reduzierung von PM1

Im Folgenden finden Sie einige Tipps zur Verringerung der PM1-Emissionen aus einigen der häufigsten Quellen:

• Pendeln Sie zu Fuß, mit dem Fahrrad, mit Bus und Bahn oder mit Mitfahrgelegenheiten. um die Abhängigkeit vom eigenen Auto zu verringern.
• Ersetzen Sie gasbetriebene Autos durch Elektro- oder wasserstoffbetriebene Fahrzeuge um die persönlichen Kohlenstoffemissionen zu reduzieren oder zu vermeiden.
• Ersetzen Sie dieselbetriebene Fahrzeuge oder Maschinen durch solche, die kraftstoffsparender sind, z. B. mit Erdgas oder Strom betrieben werden.
• Hausenergieanlagen mit Solarenergie ausstatten um die Nutzung von Kraftwerken, die mit Kohle oder anderen schmutzigen Brennstoffen betrieben werden, im Stromnetz zu reduzieren.
• Reduzieren Sie die Abhängigkeit von Verbrennungsquellen in Gebäudenwie z. B. Kamine, Duftkerzen, Öfen und Herde. Achten Sie darauf, richtig zu lüften, wenn Sie diese Quellen verwenden.
• Rauchen einschränken oder aufgeben ZigarettenVapes, oder Zigarren.

Der Mitnahmeeffekt

PM1 misst Partikelschadstoffe, die kleiner als 1 Mikrometer sind. Wie andere Feinstaubpartikel kann er Herz, Lunge und andere Organe im Körper schädigen, trägt aber auch giftige Karzinogene auf seiner Oberfläche, die noch mehr Schaden anrichten können, einschließlich einer Erhöhung des Krebsrisikos.

Aufgrund seiner geringen Größe verhält sich PM1 in der Luft auch anders als andere Partikel und kann schwierig zu überwachen sein. Hochpräzise PM1-Sensoren können dazu beitragen, die Beziehung zwischen PM1 und anderen Luftschadstoffen zu klären und die Wirkung der Luftfilterung auf diesen spezifischen Schadstoff zu messen.