พบสารเคมีชนิดใหม่ที่อาจก่อโรคหัวใจในชั้นบรรยากาศโลก

DailyMail รายงานว่า นักวิทยาศาสตร์พบสารเคมีชนิดใหม่ซึ่งเป็นสารทำปฏิกิริยาในชั้นบรรยากาศของโลกซึ่งอาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์และสภาพอากาศของโลก

ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนของเดนมาร์กแสดงให้เห็นว่า ไตรออกไซด์ซึ่งเป็นสารประกอบทางเคมีที่มีออกซิเจนสามอะตอมติดกัน ก่อตัวขึ้นภายใต้สภาวะบรรยากาศ

ไตรออกไซด์เกิดปฏิกิริยาได้มากกว่าเพอร์ออกไซด์ซึ่งมีอะตอมของออกซิเจน 2 อะตอมติดกัน ส่งผลให้ไวต่อปฏิกิริยาเคมีสูงและมักติดไฟและระเบิดได้

เป็นที่ทราบดีว่าเพอร์ออกไซด์มีอยู่ในอากาศรอบตัวเรา และคาดกันว่าอาจจะมีไตรออกไซด์อยู่ในชั้นบรรยากาศด้วย แต่จนถึงขณะนี้ก็ยังไม่มีการพิสูจน์ที่ชัดเจนไร้ข้อโต้แย้ง

เฮนริก กรุม เคียร์โกด์ ศาสตราจารย์จากภาควิชาเคมี มหาวิทยาลัยโคเปนเฮเกนเผยว่า “ชนิดของสารประกอบที่เราค้นพบมีโครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ และเพราะว่ามันสามารถรวมตัวกับโมเลกุลของออกซิเจนได้สูง จึงอาจนำมาซึ่งผลกระทบหลายอย่างที่เรายังไม่ทราบ”

ไตรออกไซด์ที่ทีมนักวิทยาศาสตร์ของเดนมาร์กค้นพบเรียกว่า ไฮโดรไตรออกไซด์ (ROOOH) ซึ่งเป็นสารประกอบทางเคมีหมวดหมู่ใหม่ โดยก่อตัวขึ้นจากปฏิกิริยาระหว่างอนุมูล 2 ชนิด (โมเลกุลที่ประกอบด้วยอิเล็กตรอนเดี่ยวอย่างน้อย 1 อิเล็กตรอน)

ในการทดลองในห้องปฏิบัติการ นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าไฮโดรไตรออกไซด์เกิดขึ้นระหว่างการสลายตัวในบรรยากาศของสารที่เป็นที่รู้จักและถูกปล่อยอย่างกว้างขวางหลายชนิด รวมทั้งไอโซพรีนและไดเมทิลซัลไฟด์

ไอโซพรีนเป็นหนึ่งในสารประกอบอินทรีย์ที่ปล่อยสู่บรรยากาศบ่อยที่สุด สารนี้ผลิตโดยพืชและสัตว์หลายชนิด และโพลีเมอร์ของไอโซพรีนเป็นส่วนประกอบหลักของยางธรรมชาติ

การวิจัยแสดงให้เห็นว่า ราว 1% ของไอโซพรีนที่ถูกปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศเปลี่ยนเป็นไฮโดรไตรออกไซด์

อย่างไรก็ดี นักวิจัยคาดว่าสารประกอบทางเคมีเกือบทั้งหมดจะก่อตัวเป็นไฮโดรไตรออกไซด์ในบรรยากาศ และประมาณการว่าอายุขัยของพวกมันมีตั้งแต่นาทีถึงชั่วโมง ซึ่งทำให้สารเหล่านี้เสถียรมากพอที่จะทำปฏิกิริยากับการประกอบอื่นในบรรยากาศ

นักวิจัยประเมินว่าความเข้มข้นของไฮโดรไตรออกไซด์ในชั้นบรรยากาศอยู่ที่ราว 10 ล้านต่อคิวบิกเซนติเมตร ขณะที่ไฮดรอกซิล ซึ่งเป็นอนุมูลอิสระของออกซิเจน (หนึ่งในอนุมูลอิสระที่สำคัญในชั้นบรรยากาศ) มีความเข้มข้นราว 1 ล้านต่อคิวบิกเซนติเมตร

จิงเฉิน นักศึกษาระดับปริญญาเอกของภาควิชาเคมีซึ่งเป็นผู้ช่วยเขียนงานวิจัยชิ้นนี้เผยว่า “จากการสังเกตโดยตรงเราบอกได้ว่าจริงๆ แล้วสารประกอบเหล่านี้ก่อตัวในชั้นบรรยากาศ มันมีความเสถียรอย่างน่าประหลาดใจ และพวกมันก่อตัวขึ้นจากสารประกอบทางเคมีเกือบทั้งหมด”

ทีมวิจัยระบุว่า ไฮโดรไตรออกไซด์มีแนวโน้มที่จะสามารถแทรกซึมเข้าไปในอนุภาคขนาดเล็กในอากาศที่เรียกว่าละอองลอย ซึ่งเป็นอันตรายต่อสุขภาพและอาจนำไปสู่โรคระบบทางเดินหายใจและหลอดเลือดหัวใจ

เคียร์โกด์เผยว่า “พวกมันมักจะเข้าสู่ละอองลอยแล้วจะก่อตัวเป็นสารประกอบใหม่พร้อมผลกระทบใหม่ เป็นเรื่องง่ายที่จะจินตนาการว่าสารใหม่ก่อตัวขึ้นในละอองลอยซึ่งเป็นอันตรายหากสูดดมเข้าไป แต่จำเป็นต้องมีการตรวจสอบเพิ่มเติมเพื่อจัดการกับผลกระทบต่อสุขภาพที่อาจเกิดขึ้นเหล่านี้”

งานวิจัยยังระบุว่ามีความเป็นไปได้สูงที่ไฮโดรไตรออกไซด์จะส่งผลกระทบต่อจำนวนของละอองลอยที่เกิดขึ้น ซึ่งในทางกลับกันจะส่งผลกระทบกับสภาพอากาศ

อีวา อาร์. เคียร์โกด์ ผู้ประพันธ์บรรณกิจและนักศึกษาระดับปริญญาเอกเผยว่า “เนื่องจากละอองลอยทั้งดูดซับและสะท้อนแสดงอาทิตย์ ซึ่งกระทบกับสมดุลความร้อนของโลก นั่นคืออัตราส่วนของแสงแดดที่โลกดูดซับและส่งกลับเข้าไปในอวกาศ เมื่อละอองลอยดูดซับสาร มันจะขยายและมีส่วนในการก่อตัวของเมฆ ซึ่งส่งผลกับสภาพอากาศของโลกเช่นกัน”

ทีมวิจัยหวังว่าการค้นพบไฮโดรไตรออกไวด์จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจผลกระทบของสารเคมีที่มนุษย์ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศมากขึ้น

ผลการวิจัยชิ้นนี้ตีพิมพ์ลงในวารสาร Science