Bahan zarahan PM1

Apakah PM1?

Bahan zarah (PM) yang bersaiz kurang daripada 1 mikron dipanggil PM1 (kadangkala PM1.0). PM1 dianggap amat berbahaya disebabkan saiznya yang sangat kecil.

Semakin kecil diameter sesuatu zarah, semakin besar mudarat yang lazimnya boleh disebabkannya. Zarah halus bawaan udara seperti PM1 cukup kecil untuk menembusi tisu paru-paru dan memasuki aliran darah. PM1 kemudian boleh beredar ke seluruh badan dan menyebabkan kesan kesihatan sistemik.

Klik di sini untuk melihat mengapa saiz zarah penting.

Walaupun diameternya lebih kecil, zarah PM1 biasa mempunyai luas permukaan fizikal yang lebih besar berbanding bahan zarah halus lain seperti PM2.5. Ini menjadikan PM1 lebih berkemungkinan membawa logam berat, bahan kimia, dan sebatian organik meruap (VOC) pada permukaannya serta menyebabkan mudarat yang lebih besar apabila disedut.

Tidak seperti PM2.5, PM1 tidak dikawal selia, dan teknologi pemantauan untuk PM1 adalah terhad. Penyelidikan masih dijalankan untuk memahami dengan lebih baik mudarat khusus yang disebabkan oleh PM1 berbanding bahan pencemar zarah lain seperti PM2.5 dan zarah ultrahalus (UFP).

Apakah sumber PM1?

Seperti PM2.5 dan UFP, kebanyakan pencemaran PM1 berpunca daripada pembakaran bahan api dan aktiviti perindustrian.

Sesetengah sumber PM1 berlaku secara semula jadi, seperti serpihan mineral dan aerosol daripada semburan laut.¹ Namun, sebahagian besar PM1 bawaan udara berasal daripada aktiviti manusia, seperti:

• pelepasan daripada kilang dan aktiviti perindustrian lain
• ekzos kenderaan
• zarah tayar daripada penggunaan kenderaan
• asap daripada kebakaran hutan atau pembakaran kayu di dalam bangunan

Oleh sebab aktiviti manusia merangkumi sebahagian besar sumber PM1, kawasan bandar yang padat penduduk, terutamanya yang mempunyai jalan raya sibuk atau kemudahan perindustrian, juga amat terdedah kepada pencemaran PM1 serta jenis pencemaran zarah yang lain.

Satu kajian pada tahun 2019 dalam Atmosphere meneliti bahan zarah di udara di sekitar empat prasekolah dan lapan kemudahan perindustrian di Poland. Para penyelidik mendapati korelasi rapat antara PM1 dan PM2.5, yang menunjukkan bahawa hampir 75 peratus zarah PM2.5 ambien berada dalam julat saiz PM1 di bawah 1 mikron.²

Kajian itu juga mendapati bahawa karsinogen bawaan udara seperti kadmium, kromium, dan nikel lazimnya ditemui pada zarah PM1 berhampiran kawasan bandar dan loji perindustrian. Kepekatan karsinogen ini adalah antara 10 nanogram per meter padu (ng/m3) hingga 800 ng/m3 dalam sampel PM1 ambien dalam lingkungan satu kilometer dari loji perindustrian.

Satu kajian tentang PM1 di Delhi, India dari Oktober hingga November 2020 turut menggambarkan kelaziman ini di sekitar kawasan bandar dengan jelas, dengan mendapati kepekatan purata PM1 antara 200-300 mikrogram per meter padu (µg/m³) sepanjang kajian.³

Bagaimanakah PM1 menjejaskan kesihatan kita?

Disebabkan kaitannya dengan PM2.5, PM1 diketahui mempunyai kesan kesihatan yang serupa terhadap paru-paru dan jantung. Penyelidikan yang semakin berkembang juga mendapati bahawa saiz PM1 dan keupayaannya membawa bahan kimia toksik pada permukaannya meningkatkan skop kemungkinan kesan kesihatannya.

Satu kajian tahun 2020 dalam Scientific Reports menemui paras surih bahan kimia dan logam berat berikut pada zarah PM1 yang diukur berhampiran bandar Harbin, China, sebuah bandar yang sebahagian besarnya bergantung pada arang batu untuk pemanasan semasa musim sejuk:⁴

• sulfat
• nitrat
• amonium
• zink
• plumbum
• kromium
• nikel
• kadmium
• kobalt

Semua unsur dan sebatian ini, terutamanya logam berat seperti plumbum dan kadmium, mempunyai kesan kesihatan jangka panjang yang telah didokumenkan seperti penyakit jantung dan kanser.⁵

Sesetengah kajian juga mendapati bahawa pendedahan kepada PM1 mempunyai kesan yang serupa terhadap jantung dan paru-paru seperti PM2.5 dan zarah ultrahalus (UFP).

Satu kajian tahun 2017 dalam The Lancet Planetary Health mengenai kesan kesihatan PM1 meneliti lawatan ke bilik kecemasan di 28 hospital di 26 bandar di China dalam kaitan dengan data pemantauan PM1 dan PM2.5.⁶

Dengan kepekatan purata PM1 merentas kesemua 26 bandar yang diukur oleh penyelidik pada 42.5 µg/m³, data kajian menunjukkan bahawa lawatan ke bilik kecemasan meningkat dengan ketara bagi setiap kenaikan PM1 sebanyak 10 μg/m³, dengan kesan berlanjutan sehingga 2 hari selepas lonjakan awal dalam kepekatan PM1.

Satu kajian serupa pada tahun 2020 yang mengukur paras PM1 di 65 bandar di China mendapati bahawa setiap kenaikan PM1 sebanyak 10 μg/m³ meningkatkan risiko penyakit jantung seseorang sebanyak 0.29 peratus.⁷ Dengan paras purata PM1 sebanyak 27 μg/m3 merentas 65 bandar tersebut, kajian itu menyatakan bahawa kesan ini jauh lebih teruk bagi PM1 berbanding PM2.5 atau PM10.

Satu lagi kajian tahun 2020 dalam jurnal Hypertension menyiasat kemungkinan kaitan antara PM1 dan tekanan darah tinggi, dengan mengkaji hampir 10,000 kanak-kanak China berumur antara 5 hingga 17 tahun pada tahun 2012 dan 2013.⁸ Hampir 50 peratus daripada kanak-kanak tersebut kerap terdedah kepada asap tembakau, dan sekurang-kurangnya 10 peratus tinggal di rumah yang menggunakan arang batu untuk pemanasan dalaman.

Penyelidik membuat kesimpulan bahawa setiap peningkatan PM1 sebanyak 10 μg/m3 meningkatkan risiko tekanan darah tinggi dalam kalangan kanak-kanak sebanyak 61 peratus, terutamanya bagi kanak-kanak berumur di bawah 11 tahun serta kanak-kanak yang berlebihan berat badan atau obes.

Bolehkah PM1 diukur oleh monitor kualiti udara?

Teknologi pemantauan PM1 adalah terhad. Kebanyakan monitor kualiti udara yang mengukur PM hanya mampu memantau PM2.5 dan PM10. Kekurangan teknologi pemantauan PM1 ini sebahagiannya disebabkan oleh saiz PM1 yang sangat kecil, tetapi juga disebabkan oleh pergerakannya di udara.

Sebahagian daripada zarah PM1 yang paling kecil mengalami gerakan Brown, iaitu pergerakan tidak menentu di udara akibat perlanggaran dengan molekul bawaan udara yang lain.⁹ Ini bermaksud PM1 berkelakuan lebih seperti gas berbanding zarah pepejal, dan gas memerlukan teknik pemantauan yang jauh berbeza daripada zarah untuk pengukuran yang tepat.

Monitor kualiti udara AirVisual Series termasuk sensor PM serakan laser yang mengukur bahan zarahan dalam udara ambien dalam julat 0.3 hingga 10 mikron secara masa nyata. Ini termasuk pengukuran PM1, PM2.5, dan PM10.

Sensor luar terlindung cuaca sangat sesuai digunakan berhampiran sumber utama PM1 di persekitaran bandar padat, seperti berhampiran kilang atau jalan raya sibuk dengan jumlah trafik kenderaan yang tinggi.

Petua untuk mengurangkan PM1

Berikut ialah beberapa petua untuk membantu mengurangkan pelepasan PM1 daripada beberapa sumber yang paling biasa:

• Berulang-alik dengan berjalan kaki, berbasikal, menaiki bas atau kereta api, atau menggunakan perkongsian perjalanan untuk mengurangkan kebergantungan pada kenderaan peribadi.
• Gantikan kereta berkuasa petrol dengan kenderaan elektrik atau berkuasa hidrogen untuk membantu mengurangkan atau menghapuskan pelepasan karbon peribadi.
• Gantikan kenderaan atau jentera berkuasa diesel dengan yang menggunakan kuasa yang lebih cekap bahan api, seperti gas asli atau elektrik.
• Lengkapkan sistem tenaga rumah dengan kuasa solar untuk mengurangkan penggunaan grid tenaga daripada loji janakuasa yang menggunakan arang batu atau bahan api kotor lain.
• Kurangkan kebergantungan pada sumber pembakaran dalaman, seperti pendiang api, lilin beraroma, ketuhar, dan dapur. Pastikan pengudaraan yang betul jika anda memilih untuk menggunakan sumber-sumber ini.
• Hadkan atau berhenti merokok rokok, vape, atau cerut.

Kesimpulannya

PM1 mengukur bahan pencemar zarahan yang lebih kecil daripada 1 mikron. Seperti zarah halus lain, ia boleh menyebabkan kerosakan pada jantung, paru-paru, dan organ lain dalam badan, tetapi juga membawa karsinogen toksik pada permukaannya yang boleh mengakibatkan kemudaratan yang lebih besar, termasuk meningkatkan risiko kanser.

Disebabkan saiznya yang kecil, PM1 juga berkelakuan berbeza di udara berbanding zarah lain dan boleh menjadi sukar untuk dipantau. Sensor PM1 yang sangat tepat boleh membantu menjelaskan hubungan antara PM1 dan bahan pencemar bawaan udara yang lain serta mengukur kesan yang diberikan oleh penapisan udara terhadap bahan pencemar khusus ini.