Unter Einfluss von Ozon gibt unsere Haut winzige Partikel an die Luft ab
Nach Angaben der Weltgesundheitsorganisation ist die Luftverschmutzung jedes Jahr für sieben Millionen vorzeitige Todesfälle in der Welt verantwortlich. Das ist ungefähr die gleiche Anzahl von Menschen, die an den Folgen von Rauchen oder Unterernährung sterben. Die schädlichen Auswirkungen der Luftverschmutzung werden hauptsächlich durch kleine Partikel in der Luft verursacht, die durch den Verkehr und Kohlekraftwerke oder durch chemische Reaktionen mit Verbindungen in der Atmosphäre entstehen. In Innenräumen können die kleinsten Partikel (so genannte Nanocluster-Aerosole) durch Kochen, brennende Kerzen, 3D-Druck und – wie das betreffende Forschendenteam herausgefunden hat – durch den Menschen selbst entstehen, indem er einfach dem Ozon ausgesetzt wird. In ihrer Studie fanden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler heraus, dass unser eigener Körper eine Quelle für die Emission von Nanocluster-Aerosolen an Orten sein kann, an denen die Raumluft Ozon enthält.
Dass der Mensch Partikel abgibt – durch seine Haut, seine Kleidung und seine Atemtätigkeit (z. B. Husten, Niesen oder Atmen) – war bereits bekannt. «Was wir gefunden haben, ist ein bisher unbekannter Mechanismus der Partikelproduktion in einem viel kleineren Grössenbereich – in der Grössenordnung von wenigen Nanometern», sagt Dusan Licina, Professor am Human-Oriented Built Environment Lab (HOBEL) der EPFL an der Fakultät für Bau, Architektur und Umwelt (ENAC). Die internationale Studie, an der sein Labor beteiligt war, wurde kürzlich in der Zeitschrift Environmental Science & Technology veröffentlicht. Shen Yang, ein Postdoc am HOBEL, war Hauptautor der Studie.
Kleidung und Alter sind wichtig
Ozon spielt in der Stratosphäre eine wichtige Rolle, indem es uns vor UV-Strahlen schützt. In der untersten Schicht der Atmosphäre kann es jedoch bei ausreichend hohen Konzentrationen für lebende Organismen giftig sein. In dieser Schicht kann es auf verschiedene Weise entstehen, z. B. durch starke Sonneneinstrahlung im Sommer oder durch Autoabgase. Wenn Ozon mit bestimmten Schadstoffen in Berührung kommt, löst es die Bildung von Nanocluster-Aerosolen aus. Dieser Prozess wurde bereits in der freien Natur untersucht, aber zum ersten Mal haben sich die Forschenden genau angeschaut, was in Innenräumen passiert – dort, wo der Mensch heute die meiste Zeit verbringt. «Es wurden bereits erhebliche Anstrengungen unternommen, um die Luftverschmutzung in Innenräumen zu verringern, etwa durch den Ersatz von Gasherden durch Induktionsherde oder durch die Verringerung des Transports von Aussenschadstoffen in Innenräume», sagt Licina. «Das hat uns dazu gebracht, eine neue Quelle für Nanopartikel-Emissionen zu identifizieren: den Menschen.»
Die Forschenden bündelten ihr Know-how in den Bereichen Aerosolwissenschaft, Chemie und Gebäudewissenschaft und führten Experimente in einer 22,5m3 grossen klimatisierten Kammer durch, in der sich Freiwillige befanden. Die Kammer war aus rostfreiem Stahl gefertigt und so konfiguriert, dass die Wissenschaftlerinnen mit bestimmten Variablen – wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Ozongehalt – spielen und danach messen konnten, wie sie sich auf die Emission von vom Menschen erzeugten Nanocluster-Aerosolen und die Konzentrationen anderer Verbindungen auswirken. Die Forschenden untersuchten auch die Bedeutung des Alters der Freiwilligen und der Art der getragenen Kleidung. Sie fanden heraus, dass bei konstanten Ozonkonzentrationen die Emissionsraten von Nanocluster-Aerosolen mit einer grösseren exponierten Hautoberfläche höher waren und dass Teenager mehr Nanocluster-Aerosole emittieren als Senioren und junge Erwachsene.
Senkung der Ozonwerte in Innenräumen
Warum ist das wichtig? Sind Nanocluster-Aerosole gefährlich für unsere Gesundheit? «Der wichtigste Beitrag unserer Studie besteht darin, dass sie zum ersten Mal zeigt, dass die Emissionen von Nanocluster-Aerosolen direkt von Hautfettabsonderungen in Innenräumen stammen, in denen Ozon vorhanden ist. Obwohl die spezifischen gesundheitlichen Auswirkungen dieser Partikel nicht bekannt sind, können diese Partikel zu grösseren Partikeln anwachsen, die aufgrund ihres tiefen Eindringens in die menschliche Lunge und sogar des neuronalen Transports zum Gehirn mit gesundheitlichen Problemen in Verbindung gebracht werden. Das ist wichtig genug, um weiter zu untersuchen, wie sich die Ozonkonzentration auf diese Emissionen auswirkt», sagt Licina, «es wäre auch interessant zu sehen, ob die Fingerabdrücke, die wir beim Berühren von Gegenständen hinterlassen, zu diesen Emissionen beitragen. Oder ob persönliche Pflegeroutinen oder sogar Körperpflegeprodukte eine Rolle spielen. In der Zwischenzeit ist das Beste, was wir tun können, die Ozonwerte in unseren Gebäuden zu reduzieren.»
