📄 علوم الأرض

Correlative SEM–Raman Microscopy of Inhalable Particles Sampled during Indoor Football on Artificial Turf with Crumb Rubber and Olive-Stone Infills

تستخدم هذه الدراسة تقنية المجهرية الطيفية (SEM–Raman) الارتباطية لتوضيح أنه في حين أن استبدال مطاط الحبيبات بحشوة من نواة الزيتون في العشب الاصطناعي الداخلي يغير تكوين الجسيمات المحمولة جواً عن طريق إدخال الهباء الجوي الحيوي وزيادة تركيزات المواد الجسيمية، إلا أنه لا يلغي التعرض عن طريق الاستنشاق، مما يسلط الضوء على الحاجة إلى توصيف كيميائي وبيولوجي شامل للمواد المستدامة.

المؤلفون الأصليون: Maike Stange, Monica Andreassen, Torben Peters, Bryan Lauw, Carmen Thim, Nico Dziurowitz, Asmus Meyer-Plath, Stefanie Klar, Igor Snapkow, Torunn Kringlen Ervik, Hubert Dirven, Raymond H.H. Pieters, Be

نُشر 2026-10-22

📖 4 دقيقة قراءة☕ قراءة في استراحة قهوة

CC BY 4.0

المؤلفون الأصليون: Maike Stange, Monica Andreassen, Torben Peters, Bryan Lauw, Carmen Thim, Nico Dziurowitz, Asmus Meyer-Plath, Stefanie Klar, Igor Snapkow, Torunn Kringlen Ervik, Hubert Dirven, Raymond H.H. Pieters, Berit Granum, Dirk Broßell

البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل

عندما نفكر في الهواء داخل الصالات الرياضية، غالباً ما نتخيل أنفاس الرياضيين والغبار الذي تثيره أحذيتهم. لكننا نادراً ما نفكر في الأرض التي تحت أقدامهم. فالعشب الاصطناعي، وهو العشب التركيبي الذي يغطي العديد من ملاعب كرة القدم المغلقة، يُثبّت في مكانه بواسطة طبقة من الحبيبات الصغيرة تُعرف باسم "الحشوة". ولعقود من الزمن، كان الخيار القياسي هو مطاط الحبيبات (crumb rubber)، وهي قطع صغيرة من إطارات السيارات المعاد تدويرها. ومؤخراً، ومع تزايد المخاوف بشأن المواد الكيميائية الموجودة في الإطارات، انتقلت بعض المرافق إلى بدائل "أكثر رفقاً بالبيئة" مصنوعة من نوى الزيتون المطحونة والرمل. ولكن يبقى سؤال جوهري: عندما يركض اللاعبون ويتزحلقون على هذه الأسطح، ما الذي يصبح عالقاً في الهواء بالفعل؟ هل استبدال مادة قائمة على الإطارات بمادة نباتية يجعل الهواء أكثر أماناً للاستنشاق، أم أنه يغير فقط نوع الغبار الذي نستنشقه؟ يقع هذا السؤال عند تقاطع علم المواد والصحة العامة، مع التركيز على الجسيمات غير المرئية التي يمكن أن تنتقل إلى أعماق رئتينا.

لقد سعى فريق من الباحثين للإجابة على ذلك من خلال مراقبة صالتين لكرة القدم داخل الصالات في النرويج خلال مباريات فعلية. استخدمت إحدى الصالات الحشوة التقليدية من مطاط الحبيبات، بينما استخدمت الأخرى خليط نوى الزيتون المطحونة. لم يكتفوا بقياس إجمالي كمية الغبار فحسب؛ بل أرادوا معرفة ماهية ذلك الغبار بالضبط. وللقيام بذلك، جمعوا عينات من الهواء أثناء سير المباريات ثم استخدموا مزيجاً قوياً من المجاهر. أولاً، التقطوا صوراً عالية الدقة للجسيمات الفردية العالقة على المرشحات (الفلاتر). بعد ذلك، وباستخدام تقنية تسمى "مطيافية رامان"، سلطوا شعاع ليزر على تلك الجسيمات نفسها لقراءة بصماتها الكيميائية، وتحديد ما إذا كانت النقطة عبارة عن مطاط أو حجر أو بلاستيك أو شيئاً آخر تماماً.

كشفت النتائج أن كلا النوعين من الأرضيات يطلقان كميات كبيرة من الجسيمات في الهواء أثناء اللعب، لكن تكوين ذلك الهواء مختلف تماماً. ففي الصالة التي تستخدم حشوة نوى الزيتون، كان الهواء مليئاً بالجسيمات المشتقة مباشرة من الأحجار نفسها. وقد وُجدت هذه الجسيمات الحجرية داخل القاعة ولكنها كانت غائبة عن الهواء الخارجي، مما يثبت أنها قادمة من العشب الاصطناعي. ومن المثير للدهشة أن الكتلة الإجمالية للغبار في هذه الصالة كانت أعلى بكثير من الصالة ذات الحشوة المطاطية. كما اكتشف الباحثون أن الطبيعة العضوية لنوى الزيتون سمحت بنمو الفطريات عليها؛ حيث وجدوا أبواغ نوعين من العفن، هما "الرشاشيات" (Aspergillus) و"البنسيليوم" (Penicillium)، في هواء صالة نوى الزيتون. ولم توجد هذه الجسيمات البيولوجية في الصالة ذات الحشوة المطاطية، مما يشير إلى أن المادة "الطبيعية" قد أدخلت نوعاً جديداً من المخاطر الصحية: احتمال استنشاق أبواغ العفن.

أما في الصالة التي تستخدم مطاط الحبيبات، فقد احتوى الهواء على جسيمات مكونة من المطاط، لكن الباحثين واجهوا تحدياً في تحديد مصدرها بدقة. ونظراً لأن المطاط الموجود في العشب الاصطناعي متطابق كيميائياً مع المطاط المتآكل من إطارات السيارات على الطرق القريبة، فإن الجسيمات الناتية عن العشب تبدو تماماً مثل التلوث الناجم عن حركة المرور في المدينة. ومع ذلك، تشير البيانات إلى أن صالة المطاط كانت لا تزال تطلق حصتها الخاصة من غبار المطاط، والتي اختلطت على الأرجه بتلوث حركة المرور في الخلفية. كانت كمية الغبار الإجمالية في هذه الصالة أقل بكثير من صالة نوى الزيتون، وكان الهواء يحتوي على ملوثات بيولوجية أقل بكثير.

تتحدى هذه الدراسة افتراضاً شائعاً: وهو أن المادة القابلة للتحلل الحيوي والمستمدة من النبات هي بطبيعتها أكثر أماناً للاستنشاق من المادة الاصطناعية. وتظهر النتائج أن استبدال مطاط الحبيبات بنوى الزيتون المطحونة لا يلغي التعرض للجسيمات؛ بل يغير فقط ملف المخاطر. فبدلاً من غبار المطاط، كان اللاعبون في صالة نوى الزيتون يستنشقون غبار الحجر، ومن المحتمل أيضاً أبواغ العفن. وأشار الباحثون إلى أن صالة نوى الزيتون سجلت تركيزاً أعلى بكثير من الغبار القابل للاستنشاق بشكل عام، حيث وصلت المستويات إلى ما يتجاوز الإرشادات اليومية للسلامة الخاصة بمنظمة الصحة العالمية فيما يتعلق بالمواد الجسيمية. وفي المقابل، كانت الصالة المطاطية تحتوي على مستويات غبار أقل، رغم أنها لا تزال تحتوي على جسيمات مشتقة من الإطارات.

في نهاية المطاف، يوضح هذا العمل أن استبدال مادة بأخرى دون فهم الصورة الكاملة لما يتم إطلاقه في الهواء يمكن أن يؤدي إلى عواقب غير متوقعة. فالبديل "الأخضر" أدخل مخاطر بيولوجية لم تكن موجودة في النسخة الاصطناعية، بينما حملت النسخة الاصطناعية مخاطر كيميائية مرتبطة بتآكل الإطارات. وقد خلص الباحثون إلى أنه لا ينبغي افتراض أن البدائل المستدامة أكثر أماناً دون إجراء اختبارات صارمة لانبعاثاتها الكيميائية والبيولوجية. وفي سياق الرياضات الداخلية، فإن الأرض التي تحت أقدام اللاعبين ليست مجرد سطح للعب؛ بل هي مصدر نشط للهواء الذي يستنشقونه، وتغيير تركيبها يعني تغيير طبيعة الهواء نفسه.

أبحاث مشابهة