De zoektocht naar schonere lucht | Envirotec

Instrumentatie-expert Thermo Fisher Scientific vat het probleem en de geschiedenis ervan samen, met bespreking van de nieuwste generatie meetsystemen en hun potentiële impact.

De industriële revolutie luidde – ondanks de vele voordelen ervan – het einde van de luchtkwaliteit in, waardoor de door steenkool gegenereerde smog in veel grote steden vervijftigvoudigde. Eeuwen later worden de bronnen van luchtverontreiniging alleen maar talrijker en breder.

Diverse stoffen worden uitgestoten door alles, van motorvoertuigen tot energiecentrales, en omvatten zowel broeikasgassen als kortlevende klimaatverontreinigende stoffen – waarvan bekend is dat ze de opwarming van de aarde bevorderen – evenals een groot aantal vluchtige organische stoffen die kunnen leiden tot korte en lange gezondheidsproblemen op de lange termijn bij mensen.

In een poging om deze effecten te bestrijden hebben steeds meer landen wetgeving ingevoerd die bedoeld is om de vervuilingsniveaus op betekenisvolle wijze te verminderen, samen met monitoringprogramma's om de doeltreffendheid van deze maatregelen te bevestigen. In dit artikel wordt gekeken naar de hindernissen waarmee de zoektocht naar schonere lucht wordt geconfronteerd, en worden de effecten besproken die regelgeving – of het gebrek daaraan – heeft op de luchtkwaliteit over de hele wereld.

De impact van een slechte luchtkwaliteit
Het is algemeen bekend dat de uitstoot van broeikasgassen in de atmosfeer bijdraagt ​​aan de klimaatverandering, waarbij kooldioxide en methaan het onderwerp zijn van veel mondiale en nationale mitigatiestrategieën die tot doel hebben de vicieuze cirkel van de opwarming van de aarde te doorbreken. Deze gassen zijn echter niet de enige emissies die reden tot zorg moeten geven. Schadelijke gassen, zwevende deeltjes en vluchtige organische stoffen (VOS) hebben een rampzalig effect op de menselijke gezondheid en worden in verband gebracht met een groot aantal ziekten – waaronder beroertes, chronische ademhalingsziekten, longkanker en hartaanvallen – en voortijdige sterfgevallen.

De Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) schat dat de ziektelast die kan worden toegeschreven aan luchtverontreiniging nu op één lijn ligt met andere grote mondiale gezondheidsrisico’s – zoals ongezonde voeding en het roken van tabak – en wordt erkend als de grootste milieubedreiging voor de menselijke gezondheid. , waardoor jaarlijks miljoenen doden en verloren jaren van gezond leven ontstaan.² Echt zorgwekkend is de schatting dat 99 procent van de wereldbevolking lucht inademt die de gepubliceerde luchtkwaliteitslimieten overschrijdt.³ Steden in ontwikkelingslanden worden vaak het zwaarst getroffen, vanwege de combinatie van minimale vervuilingsregulering, geconcentreerde emissiebronnen en dicht opeengepakte gebouwen die de verspreiding van smog voorkomen. De Indiase stad Delhi heeft bijvoorbeeld een van de slechtste luchtkwaliteiten ter wereld. Daar worden de inwoners blootgesteld aan hoge niveaus van vervuiling – naar schatting gelijk aan het roken van meer dan twee pakjes sigaretten per dag – wat leidt tot ernstige longschade bij ongeveer 40 procent van de jeugdige bevolking van de stad.⁴

Maar het zijn niet alleen de ontwikkelingslanden die getroffen worden; Het Europees Milieuagentschap (EEA) erkent luchtverontreiniging als een belangrijke oorzaak van voortijdige sterfgevallen en ziekten, en als het grootste risico voor de milieugezondheid in Europa.⁵ Het benadrukt dat de meeste Europeanen, vooral in steden, in gebieden wonen waar de luchtvervuiling een hoog niveau kan bereiken, waarbij fijne deeltjes de grootste gezondheidsproblemen veroorzaken. Volgens schattingen van het EMA uit 2019 zijn ongeveer 307,000 voortijdige sterfgevallen toegeschreven aan fijnstof in de 27 EU-lidstaten, waarvan nog eens 40,400 aan stikstofdioxide en 16,800 aan ozon op leefniveau. Uit monitoring van het EEA bleek dat regio’s die worden gekenmerkt door een lager BBP per hoofd van de bevolking (meestal in Oost- en Zuidoost-Europa) over het algemeen een hoger gehalte aan fijne deeltjes hadden, grotendeels veroorzaakt door de verbranding van vaste brandstoffen van lage kwaliteit in laagefficiënte ovens voor verwarming van woningen, wat zich vertaalt in hogere aantallen voortijdige sterfgevallen.

Luchtverontreiniging veroorzaakt niet alleen gezondheidsproblemen, maar brengt ook een aanzienlijke sociale en economische last met zich mee. Verloren arbeidsdagen als gevolg van ziekte, een korter arbeidsleven als gevolg van vroegtijdig overlijden, gederfde inkomsten en hogere uitgaven aan gezondheidszorg verminderen allemaal de productiviteit en remmen de economische groei. Bovendien zijn gebieden met een hoge luchtvervuiling – die doorgaans ook minder welvarend zijn – veel minder aantrekkelijke bestemmingen voor getalenteerde werknemers, waardoor hun concurrentievermogen verder wordt belemmerd en wordt bijgedragen aan hun afnemende sociale en economische status. Een rapport uit 2022 van de Wereldbank schatte dat de mondiale gezondheidskosten van sterfte en ziekte veroorzaakt door blootstelling aan luchtvervuiling door fijn stof in 2019 8.1 biljoen dollar bedroegen, wat overeenkomt met 6.1 procent van het mondiale bruto binnenlands product.⁶

Wereldwijde regelgeving
De wijdverbreide uitdagingen die de slechte luchtkwaliteit met zich meebrengt, vereisen mondiale actie. Gelukkig neemt het bewustzijn van de gevaren gestaag toe. Om landen te begeleiden bij de bestrijding van dit probleem heeft de Milieuvergadering van de Verenigde Naties (VN) met succes de resolutie 'Het voorkomen en verminderen van luchtverontreiniging om de luchtkwaliteit wereldwijd te verbeteren' aangenomen, die de regelmatige beoordeling vereist van de voortgang van de lidstaten bij het implementeren van kernacties die bedoeld zijn om de luchtkwaliteit aanzienlijk te verbeteren. luchtkwaliteit verbeteren.⁷ De Algemene Vergadering van de VN is ook begonnen met het nemen van betekenisvolle stappen, waarbij de lidstaten resoluties hebben ondertekend die subsecties over milieubescherming en luchtkwaliteit bevatten, zoals 'De toekomst die we willen'⁸ en 'Onze wereld transformeren: Agenda 2030 voor duurzame ontwikkeling'.⁹ Deze internationale beloften – gekoppeld aan initiatieven om het bewustzijn te vergroten, zoals 'De internationale dag van schone lucht voor blauwe luchten'¹⁰ – het engagement van de VN benadrukken om tegen 2030 het aantal ziekten en sterfgevallen als gevolg van vervuilde lucht, water en grond substantieel terug te dringen, waarbij bijzondere aandacht wordt besteed aan de luchtkwaliteit in de binnenstad en afvalbeheer.

De uitdaging op lokaal niveau aanpakken
Ondanks de mondiale resoluties en erkenning van het probleem bleek uit de allereerste beoordeling van de luchtkwaliteitswetten en -regelgeving door het VN-Milieuprogramma (UNEP) in 2021 dat een derde van de landen in de wereld geen wettelijk verplichte normen voor de buitenluchtkwaliteit hanteert en Waar ze bestaan, lopen de normen sterk uiteen en komen ze vaak niet overeen met de WHO-richtlijnen.¹¹ Bovendien moet minstens 31 procent van de landen die wel de macht hebben om dergelijke normen voor de luchtkwaliteit in te voeren, deze nog niet goedkeuren. De VN en de WHO erkennen dat milieumonitoring van cruciaal belang is voor een goed beheer van de luchtkwaliteit – om veranderingen in de emissies nauwkeurig te volgen en de impact van mitigatiestrategieën op landniveau te beoordelen, waar deze bestaan ​​– maar dit is in ten minste 37 landen niet wettelijk verplicht. procent van de landen, en er is dus nog veel werk aan de winkel.

Percentage landen met wettelijke vereisten om de luchtkwaliteit te monitoren. Bron: De eerste mondiale beoordeling van de luchtkwaliteitswetgeving, UNEP.¹¹

Bewakingsoplossingen
Het verbeteren van de monitoring van de luchtkwaliteit kan worden ondersteund door technologische innovaties die het kosteneffectiever en gebruiksvriendelijker maken. Er zijn veel geavanceerde technologieën die realtime monitoring van de meest voorkomende en gevaarlijke verontreinigende stoffen mogelijk maken. Elektrochemische analysatoren zijn perfect geschikt voor het meten van schadelijke gassen – zoals stikstofdioxide, koolmonoxide en ozon – en zijn gevoelig genoeg om zelfs minieme concentraties van deze schadelijke verontreinigende stoffen te detecteren. Om de concentratie van deeltjes in de lucht te bepalen, zijn optische tellers meestal de beste oplossing, en functioneren ze door de hoeveelheid verstrooiing te meten die wordt veroorzaakt door individuele deeltjes wanneer ze door een lichtstraal gaan. Ten slotte worden foto-ionisatiedetectoren over het algemeen gebruikt voor VOC-metingen, waarbij gebruik wordt gemaakt van een ultraviolette lamp om de unieke ionisatievingerafdrukken van de meest voorkomende organische verbindingen te identificeren. Draagbare detectoren die meerdere meettechnieken in één handapparaat combineren, maken detectie van vrijwel alle organische en anorganische verbindingen mogelijk met één apparaat dat kan worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen, van metingen van verkeersvervuiling tot monitoring van emissies van aardgasverwerkingsfabrieken, het maken van lucht kwaliteitsmonitoring sneller en eenvoudiger op lokaal niveau.

De tot nu toe besproken technologieën zijn uitstekend geschikt voor lokale metingen en kunnen de luchtverontreiniging op grondniveau nauwkeurig bepalen. Als aanvulling hierop kunnen vanuit de ruimte gestationeerde waarnemingen van verontreinigende stoffen in de troposfeer – zoals die worden uitgevoerd door het satellietinstrument Tropospheric Emissions: Monitoring of Pollution (TEMPO) – een indicatie geven van de luchtverontreinigingsniveaus op nationale schaal, en ook de aanwezigheid van schadelijke chemicaliën in kaart brengen. over internationale grenzen getransporteerd door mondiale weerpatronen.¹²

Volgende stappen naar een schonere toekomst
Luchtverontreiniging is geen statisch probleem dat individuele landen treft, en het grensoverschrijdende karakter ervan vereist een collectieve mondiale reactie. Mitigatieve strategieën die al bestaan, ondersteund door zowel de VN als regeringen over de hele wereld, moeten worden verbeterd en uitgebreid in de zoektocht naar schonere lucht. Strenge monitoringprogramma's waarbij gebruik wordt gemaakt van de nieuwste technologieën zijn essentieel om de impact van deze maatregelen te beoordelen. Gelokaliseerde metingen, gekoppeld aan vanuit de ruimte gestationeerde troposfeerobservaties, zullen de noodzakelijke gegevens genereren om vast te stellen of de wereldgemeenschap genoeg doet om de giftige uitstoot tot een minimum te beperken, waardoor de gezondheids-, economische en sociale lasten van slechte luchtkwaliteit worden verminderd en – belangrijker nog – miljoenen mensen worden voorkomen. van voortijdige sterfgevallen per jaar.

Referenties

1. Actienota over vervuiling – Gegevens die u moet kennen. Verenigde Naties Milieu Programma. https://www.unep.org/interactive/air-pollution-note/. Geraadpleegd op 03.03.23
2. Wereldwijde richtlijnen voor luchtkwaliteit van de WHO: fijn stof (‎PM2.5 en PM10)‎, ozon, stikstofdioxide, zwaveldioxide en koolmonoxide. Wereldgezondheidsorganisatie. ISBN 978-92-4-003422-8
3. Miljarden mensen ademen nog steeds ongezonde lucht: nieuwe WHO-gegevens. Wereldgezondheidsorganisatie. https://www.who.int/news/item/04-04-2022-billions-of-people-still-breathe-unhealthy-air-new-who-data. Geraadpleegd op 03.03.23
4. De luchtvervuiling in Delhi veroorzaakt een gezondheidscrisis. BBC nieuws. https://www.bbc.co.uk/news/world-asia-india-41925067. Geraadpleegd op 03.03.23
5. Luchtvervuiling: hoe het onze gezondheid beïnvloedt. Europees Milieuagentschap. https://www.eea.europa.eu/themes/air/health-impacts-of-air-pollution. Geraadpleegd op 03.03.23
6. De mondiale gezondheidskosten van PM2.5-luchtverontreiniging: een pleidooi voor actie na 2021. Internationale ontwikkeling in beeld. Wereldbank. doi:10.1596/978-1-4648-1816-5. Licentie: Creative Commons Attribution CC BY 3.0 IGO
7. Update van het rapport Acties inzake luchtkwaliteit. Verenigde Naties. https://www.unep.org/explore-topics/air/what-we-do/taking-stock-global-efforts/actions-air-quality-report-update. Geraadpleegd op 03.03.23
8. De toekomst die we willen – uitkomstdocument. Verenigde Naties. https://sustainabledevelopment.un.org/futurewewant.html. Geraadpleegd op 03.03.23
9. Onze wereld transformeren: de agenda voor duurzame ontwikkeling voor 2030. Verenigde Naties. https://sdgs.un.org/2030agenda. Geraadpleegd op 03.03.23
10. Internationale dag van schone lucht voor blauwe luchten. Verenigde Naties. https://www.un.org/en/observances/clean-air-day. Geraadpleegd op 18.01.23
11. Regulering van de luchtkwaliteit: de eerste mondiale beoordeling van de wetgeving inzake luchtverontreiniging. Verenigde Naties Milieu Programma. ISBN 978-92-807-3872-8
12. TEMPO: een nieuw tijdperk van monitoring van de luchtkwaliteit vanuit de ruimte. Milieubeschermingsagentschap van de Verenigde Staten. https://www.epa.gov/sciencematters/tempo-new-era-air-quality-monitoring-space. Geraadpleegd op 03.03.23

• Door SEO aangedreven content en PR-distributie. Word vandaag nog versterkt.
• PlatoAiStream. Web3 gegevensintelligentie. Kennis versterkt. Toegang hier.
• De toekomst slaan met Adryenn Ashley. Toegang hier.
• Koop en verkoop aandelen in PRE-IPO-bedrijven met PREIPO®. Toegang hier.
• Bron: https://envirotecmagazine.com/2023/05/26/the-quest-for-cleaner-air/