Pyłem nazywamy cząstki ciała stałego o różnej wielkości i różnego pochodzenia, które przez pewien czas pozostają w zawieszeniu w powietrzu, a więc jest to aerozol.
Wielkość ziaren pyłu waha się od kilku nanometrów do nawet 100 mikrometrów. Cząstki te cechują się tym większą inwazyjnością biologiczną, im mniejsza jest ich średnica.
Po pewnym czasie braku oddziaływania bodźców zewnętrznych dochodzi do rozdzielenia stałych cząstek pyłu od powietrza-gazu pod działaniem siły grawitacji- proces ten nazywany jest sedymentacją. Umożliwia on oczyszczanie powietrza z pyłów.

• Pył całkowity - zbiór wszystkich cząstek otoczonych powietrzem w określonej jego objętości

• Pył respirabilny - ,, zbiór cząstek przechodzących przez selektor wstępny o charakterystyce przepuszczalności według wymiarów cząstek opisanej logarytmiczno-normalną funkcją prawdopodobieństwa ze średnią wartością średnicy aerodynamicznej 3,5 ± 0,3 µm i z geometrycznym odchyleniem standardowym 1,5 ± 0,1”. Pył ten ma największe znaczenie w patogenezie pylic i jest najbardziej szkodliwy- na tyle miałki, że dociera bezpośrednio do pęcherzyków płucnych

• Włókna respirabilne -,,włókna o długości powyżej 5 µm o maksymalnej średnicy poniżej 3 µm i o stosunku długości do średnicy > 3”

• Pył inhalabilny- należą do niego pyły o średnicy aerodynamicznej ziaren mniejszej niż 10 μm, które mogą docierać do górnych dróg oddechowych i płuc.

Ze względu na stopień wnikania cząstek pyłu do układu oddechowego wyróżniamy:

• Frakcję wdychaną– udział masowy wszystkich cząstek wdychanych przez nos i usta. Jest zależna od prędkości i kierunku ruchu powietrza, prędkości wdychania i innnych

• Frakcję pozatchawiczną– udział masowy cząstek wdychanych niewnikających poza krtań

• Frakcję tchawiczną – udział masowy cząstek wdychanych wnikających poza krtań

• Frakcję tchawiczno-oskrzelową– udział masowy cząstek frakcji wnikających głębiej za krtań, lecz niedostających się do bezrzęskowych dróg oddechowych

Stosowany jest również podział pyłów ze względu na rozmiar cząstek:

• Całkowity pył zawieszony (TSP, Total Suspended Particles) – całkowity pył zawieszony w powietrzu

• Pył PM10 – pył o srednicy cząstek poniżej 10 μm

• Pył PM2,5-10 – pył o średnicy cząstek pomiędzy 2,5 μm i 10 μm

• Pył drobny PM2,5 – średnica cząsteczek 2,5 μm

• Pył submikronowy PM1 – średnica cząstek poniżej 1,0 μm

• Pył ultradrobny PM0,1 –średnica cząstek poniżej 0,1 μm

Cząstki mniejsze od 2,5 µm są nazywane pyłami drobnymi (ang. fine), większe od 2,5 µm- pyłami grubymi (ang. coarse). Te dwie frakcje różnią się pod względem pochodzenia, składu chemicznego i właściwości fizycznych, podlegają również innym procesom usuwania z atmosfery. Różny jest także ich wpływ na zdrowie człowieka.

Cząstki PM2,5-10 oraz większe powstają w sposób mechaniczny- w wyniku ścierania i kruszenia materiałów pochodzenia naturalnego oraz materiałów syntetycznych.
Ze względu na duże prędkości opadania są łatwo usuwane z atmosfery- ich czas przebywania w powietrzu jest krótki – od minut do dni.
Mogą być przenoszone na znaczne odległości nawet setek kilometrów. Cząstki PM2,5-10 przenikają do odcinka tchawicowo-oskrzelowego, natomiast większe cząstki są zatrzymywane już w jamie nosowo-gardłowej.

Cząstki drobne PM 2,5 i mniejsze powstają podczas procesów chemicznych, spalania, w wyniku kondensacji gorących gazów oraz w wyniku nukleacji homogenicznej w atmosferze. Cząstki drobne mają małą masę i bardzo szybko łączą się w większe cząstki. Ich czas przebywania w atmosferze jest znacznie krótszy – od minut do godzin i mogą być transportowane na dziesiątki kilometrów. Najmniejsze cząstki wnikają do pęcherzyków płucnych, a nawet do tkanki śródmiąższowej płuc – skąd z krwią mogą przedostawać się do innych narządów.

CZYTAJ WIĘCEJ...

Poniżej nosogardzieli znajduje się obszar tchawiczno-oskrzelowy. Ta część dróg oddechowych ma kształt drzewa, w którym pień to tchawica, a konary i gałęzie stanowią oskrzela rozgałęziające się na oskrzeliki. Średnica każdego kolejnego rozgałęzienia zmniejsza się, jednak ze względu na ogromną liczbę tych odgałęzień całkowity przekrój zwiększa się, powodując spadek prędkości przepływu powietrza. W obszarze tchawiczo-oskrzelowym występuje nabłonek migawkowy wyposażony w tzw. rzęski. Wyłapują one większe zanieczyszczenia i usuwają je wywołując odruch kaszlu. Część zanieczyszczeń wraz ze śluzem jest kierowana do przełyku, a stamtąd do układu pokarmowego.
Zaburzenie mechanizmu oczyszczania tego obszaru powoduje, że zanieczyszczenia dłużej w nim pozostają. Jest to zjawisko negatywne szczególnie w przypadku występowania zanieczyszczenia pyłami kancerogennymi.

Obszar wymiany gazowej- pęcherzyki płucne i związane z nimi przewody pęcherzykowe nie posiadają migawek. Cząstki pyłu usuwane bardzo powoli przez dyfuzję.
Niektóre cząstki są pochłaniane przez komórki zwane fagocytami, inne wnikają w ścianki pęcherzyków i trafiają do układu limfatycznego, część ulega rozpuszczeniu.
Ponieważ cząstki zanieczyszczeń pozostają tu przez długi czas mogą doprowadzić do wielu chorób jak rozedma płuc, pylica, a nawet nowotwory.

Dla zdrowia organizmu najbardziej niebezpieczne są cząstki o średnicy poniżej 7µm, przenikające do obszaru wymiany gazowej i w konsekwencji prowadzące do rozwoju pylicy płuc, większości nowotworów oraz zapalenia pęcherzyków płucnych. Przy określaniu szkodliwości pyłu na organizm człowieka ważne jest jego stężenie, wymiary i kształt cząstek, skład chemiczny i struktura krystaliczna cząstek, rozpuszczalność pyłu w płynach ustrojowych, właściwości osobnicze człowieka- genetyczne oraz nabyte, wrażliwość na działanie pyłu, ciężkość i czas wykonywanej pracy. Rodzaj choroby wywołanej oddziaływaniem pyłu na układ oddechowy zależy od rodzaju wdychanego pyłu.
Właściwości pyłów są ściśle związane z własnościami substancji, z których powstały. Wyróżnić możemy:

• Pyły zwłókniające- przyczyna pylic kolagenowych, charakteryzują się rozwojem włókien kolagenowych w tkance płucnej, trwałym uszkodzeniem pęcherzyków płucnych oraz bliznowatymi zmianami (np. pył krzemowy, azbest i aluminium)

• Pyły niezwłókniające lub o słabym działaniu zwłókniającym- powodujące pylice niekolagenowe, nie uszkadzają struktury pęcherzyków.

W zależności od sposobu działania na organizm ludzki pyły możemy podzielić na:

• Pyły pylicotwórcze - powodujące działanie biologiczne, w przypadku pyłów zwłókniających powodują trwałe uszkodzenie pęcherzyków płucnych, zwłóknienia tkanki płucnej, co powoduje pylicę. Do pyłów tych zalicza się m.in. dwutlenek krzemu, piasek, kwarc, azbest, pyły ceramiczne oraz włókna szklane

• Pyły drażniące- mają własności drażniące poszczególne części ciała, np. błony śluzowe. Zalicza się do nich cząstki węgla, żelaza, szkła, aluminium oraz związki baru

• Pyły alergizujące- powodujące wystąpienie odczynów alergicznych. Zalicza się do nich pyły pochodzenia organicznego, przede wszystkim bawełny, lnu, drewna oraz pyłki kwiatowe, pochodzenia zwierzęcego, pyły arsenu, miedzi, cynku, chromu

• Pyły toksyczne- obejmujące pyły związków chemicznych rozpuszczalne w płynach ustrojowych, prowadzące do zatrucia organizmu np. związkami ołowiu, manganu, niklu. Do tej kategorii zalicza się również pyły o działaniu rakotwórczym i mutagennym

• Pyły rakotwórcze- o udowodnionym działaniu kancerogennym, dużą rolę odgrywają wymiary włókien respirabilnych i długi czas pozostawania cząstek w drogach oddechowych. Zgodnie z rozporządzeniem ministra zdrowia i opieki społecznej z dnia 11 września 1996r. (Dz.U Nr 121, poz.571), w Polsce za rakotwórcze uważa się wszystkie gatunki azbestu, talk zawierający włókna azbestowe oraz pyły drewna twardego (buk, dąb). Prawdopodobnie rakotwórcze są pyły antygorytu włóknistego i krzemionki krystalicznej (di-tlenek krzemu krystaliczny)

• Pyły radioaktywne- działanie tych pyłów zależy od stopnia emitowanego przez nie promieniowania. Pyły zawierające pierwiastki promieniotwórcze.

Do najbardziej pyłotwórczych procesów zalicza się procesy takie jak ostrzenie, szlifowanie, polerowanie, mielenie, kruszenie, przesiewanie, transport i mieszanie ciał sypkich.