그레이트 솔트 레이크 먼지는 얼마나 위험한가? 새로운 연구에서 단서를 찾는다

유타주의 그레이트 솔트 레이크가 줄어들면서 플라야가 더 많이 노출되면서, 마른 호수 바닥에서 나오는 먼지에 대한 우려가 커지고 있습니다. 하지만 과학자들은 이 공중 퇴적물에 어떤 오염 물질이 존재하는지 완전히 이해할 수 있는 데이터가 없습니다.

유타대학의 연구자들은 이 문제를 해결하고자 노력 중이며, 최근 연구 결과는 우려스럽습니다.

최근 대기 환경 저널에 온라인으로 게재된 연구에 따르면, 호수의 노출된 플라야에 있는 퇴적물은 와사치 전선의 대기 질에 영향을 미치는 다른 주요 먼지 원인보다 잠재적으로 더 해로울 수 있습니다.

이러한 퇴적물은 에어로졸화될 때 유타의 주요 인구 중심지인 와사치 전선을 따라 상류에서 수집된 다른 지점의 퇴적물과 비교했을 때 더 높은 수준의 반응성과 생물학적 이용 가능성을 보입니다. 화학 분석 결과 수많은 금속과 미국 환경 보호청의 토양 주거 지역 스크리닝 수준을 초과하는 수준의 비소와 리튬이 존재하는 것으로 나타났습니다.

"매우 큰 인구 옆에 위치한 매우 큰 먼지원에 대해 이야기하고 있으며, 망간, 철, 구리, 납 수치가 높습니다. 납은 발달상의 이유로 우려됩니다." 화학공학 교수이자 수석 저자인 케리 켈리는 말했습니다. "망간, 철, 구리는 전이 금속이며 폐에 매우 자극적인 것으로 알려져 있습니다. 자극을 받으면 이러한 염증 반응으로 이어질 수 있습니다. 그리고 이것이 미세먼지와 천식과 같은 건강에 해로운 영향의 일부입니다."

그레이트 솔트 레이크는 유타 북부와 다른 3개 주의 일부에 걸쳐 있는 광대한 유역으로부터 유출수를 받는 종착지입니다. 자연적 공급원과 인간의 방해로 인한 금속은 유입이나 대기 침전을 통해 호수로 밀려 들어오고, 이러한 물질은 호수 바닥에 축적됩니다. 유해한 먼지 오염의 가능성은 유타 주 관리들에게 우선순위가 되었으며, 그들은 이 문제를 해결하기 위한 우선순위 목록을 발표했습니다.

사회학 교수인 사라 그리네스키가 이끈 최근 연구에 따르면 호수 바닥의 먼지가 솔트레이크 카운티의 불우한 지역에 불균형적으로 영향을 미치는 것으로 나타났습니다.

U 생물학자 Michael Werner의 연구실이 이끄는 별도의 다가올 연구에서 또 다른 연구진은 2021년 호수의 기록적인 저수위 해에 샘플링한 침수된 호수 바닥 퇴적물에 침전된 독성 금속의 수준을 특성화했으며, 이러한 수준이 유타의 광산 시대 이후로 어떻게 변했는지 주목했습니다. 납과 아연과 같은 일부 금속의 농도는 감소한 것으로 보이며, 이는 아마도 이 지역의 광산 활동이 감소한 것을 반영한 것인 반면, 수은 수준은 놀랍게도 증가했습니다.

연구자들은 바람 사건 동안 이러한 오염 물질이 실제로 사람이 사는 지역으로 날아가는지는 결론을 내릴 수 없다고 경고했습니다. 먼지를 포집하는 모니터링 장비가 아직 호수의 하풍에 적절히 배치되지 않았기 때문입니다. 대부분의 강풍 사건은 남서쪽에서 발생하여 몇 시간 동안 호수 북쪽으로 Weber 또는 Box Elder 카운티로 불어온 후 전선이 통과하면서 남쪽으로 이동합니다.

발표된 연구를 수행하기 위해 대기 질을 전문으로 하는 케리 켈리의 연구실은 U 과학 대학의 연구자들과 협력했습니다. 그들은 그레이트 솔트 레이크에서 이전에 수집한 퇴적물 샘플을 조사하여 그레이트 베이신의 다른 먼지 출처, 즉 유타 서부의 세비어 호수, 피시 스프링스 호수, 웨스트 사막과 캘리포니아 북동부의 툴 호수에서 나온 퇴적물과 비교했습니다. 이러한 장소는 솔트레이크 시티에 도달하는 먼지 오염에 기여하는 것으로 알려져 있습니다.

최근 몇 년 동안 대기 과학 교수이자 공동 저자인 케빈 페리는 노출된 호수 바닥 퇴적물을 체계적으로 수집하여 자전거로 수백 마일을 기록했습니다. 그의 이전 연구에서는 플라야에서 잠재적으로 독성이 강한 원소가 풍부한 것으로 보이는 "핫스팟"을 확인했습니다.

페리에 따르면, 노출된 호수 바닥의 9%, 즉 175제곱킬로미터(약 43,000에이커)만이 호수 바닥 지각이 교란된 지역에서 먼지를 배출하고 있습니다. 나머지 플라야는 퇴적물을 제자리에 고정하는 자연적으로 굳어진 층으로 덮여 있습니다. 페리의 진행 중인 연구는 시간이 지남에 따라 플라야 지각에 어떤 일이 일어나는지 조사합니다. 그는 자신의 초기 발견에 따르면 깨진 층은 비교적 쉽게 재설정되며 플라야가 대기 질에 미치는 위협이 이전에 생각했던 것만큼 심각하지 않을 수 있음을 시사한다고 말했습니다.

최근 연구는 먼지의 '산화 가능성'을 분석한 최초의 연구입니다. 이는 먼지가 산소와 반응할 수 있는 능력을 측정하는 것입니다.

켈리는 "반응성이 강한 물질을 흡입하면 폐 내부 세포와 상호 작용하여 손상을 입힙니다."라고 말했습니다.

연구진은 연구실에서 퇴적물 샘플을 에어로졸화하여 흡입하여 폐 조직에 침투할 수 있을 만큼 작은 입자, 즉 10마이크로미터보다 작은 입자, 즉 PM10을 분리했습니다.

이러한 입자는 필터에 포집된 후 유도 결합 질량 플라스마 질량 분석법이라는 방법을 통해 추가 분석되어 원소 구성을 파악하고 산화 잠재력(OP)과 생물학적 접근성을 확인하기 위한 기타 테스트를 거쳤습니다.

페리는 "우리는 점점 더 부식성이 강한 산을 사용하여 금속을 용해하는 방법을 고안하여 입자에서 금속이 어느 정도 침출되는지 알아냈습니다."라고 말했습니다. "그레이트 솔트 레이크의 먼지에는 우리가 바라는 것보다 생물학적으로 이용 가능한 침출 가능한 금속이 더 많이 들어 있습니다."

한편, 구리, 망간, 철, 알루미늄 등 특정 금속과 관련된 먼지에서는 높은 OP가 검출됐습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/09/240906234058.htm