W poszukiwaniu czystszego powietrza | Envirotec

Ekspert w dziedzinie oprzyrządowania, Thermo Fisher Scientific, podsumowuje problem i jego historię, omawiając najnowszą generację systemów pomiarowych i ich potencjalny wpływ.

Rewolucja przemysłowa – pomimo wielu korzyści – zabrzmiała dzwonem śmierci dla jakości powietrza, zwiększając 50-krotnie poziom smogu generowanego przez węgiel w wielu dużych miastach. Po stuleciach źródła zanieczyszczeń powietrza stają się coraz liczniejsze i mają coraz większy zasięg.

Różnorodne związki są emitowane przez wszystko, od pojazdów silnikowych po elektrownie, i obejmują zarówno gazy cieplarniane, jak i krótkotrwałe zanieczyszczenia klimatyczne – o których wiadomo, że napędzają globalne ocieplenie – a także wiele lotnych związków organicznych, które mogą prowadzić do krótko- i długoterminowych -terminowe problemy zdrowotne u ludzi.

Starając się zwalczyć te skutki, coraz więcej krajów wprowadziło przepisy mające na celu znaczne obniżenie poziomu zanieczyszczeń, wraz z programami monitorowania w celu potwierdzenia skuteczności tych środków. W tym artykule przyjrzymy się przeszkodom napotykanym w dążeniu do czystszego powietrza i omówimy wpływ regulacji – lub ich braku – na jakość powietrza na całym świecie.

Wpływ złej jakości powietrza
Powszechnie wiadomo, że uwalnianie gazów cieplarnianych do atmosfery przyczynia się do zmiany klimatu, a dwutlenek węgla i metan są przedmiotem wielu globalnych i krajowych strategii łagodzenia skutków, których celem jest przerwanie błędnego koła globalnego ocieplenia. Gazy te nie są jednak jedynymi emisjami, które powinny budzić niepokój. Szkodliwe gazy, unoszące się w powietrzu cząstki stałe i lotne związki organiczne (LZO) mają katastrofalny wpływ na zdrowie ludzi i są związane z wieloma chorobami – w tym udarami, przewlekłymi chorobami układu oddechowego, rakiem płuc i zawałami serca – oraz przedwczesnymi zgonami.

Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) szacuje, że obciążenie chorobami związane z zanieczyszczeniem powietrza jest obecnie porównywalne z innymi poważnymi globalnymi zagrożeniami dla zdrowia – takimi jak niezdrowa dieta i palenie tytoniu – i jest uznawane za największe zagrożenie środowiskowe dla zdrowia ludzkiego , powodując rocznie miliony zgonów i utratę lat zdrowego życia.² Prawdziwe zaniepokojenie budzą szacunki, zgodnie z którymi 99 procent światowej populacji oddycha powietrzem przekraczającym opublikowane limity jakości powietrza.³ Miasta w krajach rozwijających się są często najbardziej dotknięte ze względu na połączenie przepisów dotyczących minimalnego zanieczyszczenia, skoncentrowanych źródeł emisji i ciasno upakowanych budynków, które zapobiegają rozprzestrzenianiu się smogu. Na przykład indyjskie miasto Delhi ma jedną z najgorszych jakości powietrza na całym świecie. Tam mieszkańcy są narażeni na wysoki poziom zanieczyszczeń – szacowany na równowartość palenia więcej niż dwóch paczek papierosów dziennie – co prowadzi do poważnych uszkodzeń płuc u około 40 procent nieletnich mieszkańców miasta.⁴

Ale dotyczy to nie tylko krajów rozwijających się; Europejska Agencja Środowiska (EEA) uznaje zanieczyszczenie powietrza za główną przyczynę przedwczesnych zgonów i chorób oraz za największe środowiskowe zagrożenie dla zdrowia w Europie.⁵ Podkreśla, że ​​większość Europejczyków, zwłaszcza w miastach, mieszka na obszarach, gdzie zanieczyszczenie powietrza może osiągnąć wysoki poziom, a drobny pył zawieszony jest przyczyną najpoważniejszych problemów zdrowotnych. Szacunki EEA z 2019 r. przypisywały około 307,000 27 przedwczesnych zgonów drobnym pyłom zawieszonym w 40,400 państwach członkowskich UE, z czego kolejne 16,800 XNUMX było związanych z dwutlenkiem azotu, a XNUMX XNUMX z ozonem w warstwie przyziemnej. Monitorowanie EEA wykazało, że generalnie regiony charakteryzujące się niższym PKB na mieszkańca – zwykle w Europie Wschodniej i Południowo-Wschodniej – charakteryzowały się wyższymi poziomami drobnego pyłu zawieszonego, głównie spowodowanym spalaniem paliw stałych niskiej jakości w piecach o niskiej wydajności do ogrzewania mieszkań, co przekłada się na większą liczbę przedwczesnych zgonów.

Zanieczyszczenie powietrza nie tylko powoduje problemy zdrowotne, ale stanowi również znaczne obciążenie społeczne i ekonomiczne. Utracone dni pracy z powodu choroby, skrócenie życia zawodowego z powodu przedwczesnej śmierci, utrata zarobków i zwiększone wydatki na opiekę zdrowotną zmniejszają produktywność i hamują wzrost gospodarczy. Ponadto obszary o wysokim zanieczyszczeniu powietrza – które są również zwykle mniej zamożne – są znacznie mniej atrakcyjnymi miejscami dla utalentowanych pracowników, dodatkowo hamując ich konkurencyjność i przyczyniając się do obniżenia ich statusu społecznego i ekonomicznego. W raporcie Banku Światowego z 2022 r. oszacowano, że globalne koszty zdrowotne wynikające ze śmiertelności i zachorowalności spowodowane narażeniem na zanieczyszczenie powietrza drobnymi pyłami w 2019 r. wyniosły 8.1 biliona dolarów, co odpowiada 6.1 procent światowego produktu krajowego brutto.⁶

Przepisy globalne
Powszechne wyzwania związane ze złą jakością powietrza wymagają działań na skalę światową. Na szczęście świadomość zagrożeń stale rośnie. Aby pomóc krajom w walce z tym problemem, Zgromadzenie Narodów Zjednoczonych (ONZ) ds. Środowiska z powodzeniem przyjęło rezolucję „Zapobieganie zanieczyszczeniu powietrza i ograniczanie go w celu poprawy jakości powietrza na całym świecie”, wymagającą regularnej oceny postępów państw członkowskich we wdrażaniu kluczowych działań mających na celu znaczne poprawić jakość powietrza.⁷ Zgromadzenie Ogólne ONZ również zaczęło podejmować znaczące kroki, a jego państwa członkowskie podpisały rezolucje zawierające podrozdziały dotyczące ochrony środowiska i jakości powietrza, takie jak „Przyszłość, jakiej chcemy”⁸ oraz „Przekształcanie naszego świata: program zrównoważonego rozwoju do roku 2030”.⁹ Te międzynarodowe zobowiązania – w połączeniu z inicjatywami mającymi na celu podnoszenie świadomości, takimi jak „Międzynarodowy dzień czystego powietrza pod błękitne niebo”¹⁰ – zaznaczyć zobowiązanie ONZ do znacznego zmniejszenia do 2030 r. liczby chorób i zgonów spowodowanych zanieczyszczonym powietrzem, wodą i glebą, ze zwróceniem szczególnej uwagi na jakość powietrza w miastach i gospodarowanie odpadami.

Stawianie czoła wyzwaniom na poziomie lokalnym
Pomimo globalnych rozwiązań i uznania problemu, pierwsza w historii ocena praw i przepisów dotyczących jakości powietrza przeprowadzona przez Program Narodów Zjednoczonych ds. Ochrony Środowiska (UNEP) w 2021 r. wykazała, że ​​jedna trzecia krajów świata nie ma prawnie wymaganych norm jakości powietrza na zewnątrz i tam, gdzie istnieją, standardy są bardzo zróżnicowane i często nie są zgodne z wytycznymi WHO.¹¹ Ponadto co najmniej 31 procent krajów, które mają uprawnienia do wprowadzania takich norm jakości powietrza, jeszcze ich nie przyjęło. ONZ i WHO uznają, że monitorowanie środowiska ma kluczowe znaczenie dla dobrego zarządzania jakością powietrza – w celu dokładnego śledzenia zmian w emisjach i oceny wpływu krajowych strategii łagodzenia skutków, jeśli takie istnieją – jednak nie jest prawnie wymagane w co najmniej 37 procent krajów, więc wciąż pozostaje wiele do zrobienia.

Odsetek krajów, w których obowiązują wymogi prawne dotyczące monitorowania jakości powietrza. Źródło: Pierwsza globalna ocena przepisów dotyczących jakości powietrza, UNEP.¹¹

Rozwiązania monitorujące
Poprawa monitorowania jakości powietrza może być wspierana przez innowacje technologiczne, które sprawiają, że jest to bardziej opłacalne i łatwiejsze w użyciu. Istnieje wiele najnowocześniejszych technologii, które umożliwiają monitorowanie w czasie rzeczywistym najczęstszych i najbardziej niebezpiecznych zanieczyszczeń. Analizatory elektrochemiczne doskonale nadają się do pomiaru szkodliwych gazów – takich jak dwutlenek azotu, tlenek węgla i ozon – i są wystarczająco czułe, aby wykryć nawet niewielkie stężenia tych szkodliwych zanieczyszczeń. Aby określić stężenie cząstek stałych w powietrzu, zwykle najlepszym rozwiązaniem są liczniki optyczne, które działają na zasadzie pomiaru stopnia rozproszenia spowodowanego przez poszczególne cząstki przechodzące przez wiązkę światła. Wreszcie, detektory fotojonizacyjne są zwykle stosowane do pomiarów LZO, wykorzystując lampę ultrafioletową do identyfikacji unikalnych odcisków palców jonizacji najpowszechniejszych związków organicznych. Przenośne detektory, które łączą wiele technik pomiarowych w podręcznym urządzeniu, umożliwiają wykrywanie praktycznie wszystkich związków organicznych i nieorganicznych za pomocą jednego urządzenia, które może być stosowane w szerokim zakresie zastosowań, od pomiarów zanieczyszczeń ulicznych po monitorowanie emisji w zakładach przetwórstwa gazu ziemnego, wytwarzanie powietrza szybsze i łatwiejsze monitorowanie jakości na poziomie lokalnym.

Omówione do tej pory technologie doskonale nadają się do pomiarów lokalnych i mogą precyzyjnie określać zanieczyszczenie powietrza na poziomie gruntu. Aby to uzupełnić, kosmiczne obserwacje zanieczyszczeń troposferycznych – takie jak te prowadzone przez instrument satelitarny Tropospheric Emissions: Monitoring of Pollution (TEMPO) – mogą dostarczyć wskazówek dotyczących poziomów zanieczyszczenia powietrza w skali krajowej, a także śledzić szkodliwe chemikalia transportowane przez granice międzynarodowe przez globalne wzorce pogodowe.¹²

Kolejne kroki do czystszej przyszłości
Zanieczyszczenie powietrza nie jest problemem statycznym, dotykającym poszczególne kraje, a jego transgraniczny charakter wymaga zbiorowej globalnej reakcji. Strategie łagodzące, które już istnieją, wspierane zarówno przez ONZ, jak i rządy na całym świecie, muszą zostać ulepszone i rozszerzone w dążeniu do czystszego powietrza. Rygorystyczne programy monitorowania wykorzystujące najnowsze technologie są niezbędne do oceny wpływu tych środków. Zlokalizowane pomiary, w połączeniu z kosmicznymi obserwacjami troposferycznymi, wygenerują dane niezbędne do ustalenia, czy globalna społeczność robi wystarczająco dużo, aby zminimalizować toksyczne emisje, zmniejszając w ten sposób zdrowotne, ekonomiczne i społeczne obciążenia związane ze złą jakością powietrza i – co najważniejsze – zapobiegając milionom przedwczesnych zgonów rocznie.

Referencje

1. Notatka dotycząca działań związanych z zanieczyszczeniem – Dane, które musisz znać. Program Ochrony Środowiska Narodów Zjednoczonych. https://www.unep.org/interactive/air-pollution-note/. Dostęp 03.03.23
2. Globalne wytyczne WHO dotyczące jakości powietrza: pył zawieszony (PM2.5 i PM10), ozon, dwutlenek azotu, dwutlenek siarki i tlenek węgla. Światowa Organizacja Zdrowia. ISBN 978-92-4-003422-8
3. Miliardy ludzi wciąż oddycha niezdrowym powietrzem: nowe dane WHO. Światowa Organizacja Zdrowia. https://www.who.int/news/item/04-04-2022-billions-of-people-still-breathe-unhealthy-air-new-who-data. Dostęp 03.03.23
4. Zanieczyszczenie powietrza w Delhi wywołuje kryzys zdrowotny. Wiadomości BBC. https://www.bbc.co.uk/news/world-asia-india-41925067. Dostęp 03.03.23
5. Zanieczyszczenie powietrza: jak wpływa na nasze zdrowie. Europejska Agencja Środowiska. https://www.eea.europa.eu/themes/air/health-impacts-of-air-pollution. Dostęp 03.03.23
6. Globalny koszt zdrowotny zanieczyszczenia powietrza PM2.5: argument za podjęciem działań po 2021 r. Rozwój międzynarodowy w centrum uwagi. Bank Światowy. doi:10.1596/978-1-4648-1816-5. Licencja: Creative Commons Uznanie autorstwa CC BY 3.0 IGO
7. Działania związane z aktualizacją raportu o jakości powietrza. Organizacja Narodów Zjednoczonych. https://www.unep.org/explore-topics/air/what-we-do/taking-stock-global-efforts/actions-air-quality-report-update. Dostęp 03.03.23
8. Przyszłość, jakiej chcemy – dokument wynikowy. Organizacja Narodów Zjednoczonych. https://sustainabledevelopment.un.org/futurewewant.html. Dostęp 03.03.23
9. Przekształcanie naszego świata: agenda na rzecz zrównoważonego rozwoju 2030. Organizacja Narodów Zjednoczonych. https://sdgs.un.org/2030agenda. Dostęp 03.03.23
10. Międzynarodowy dzień czystego powietrza pod błękitne niebo. Organizacja Narodów Zjednoczonych. https://www.un.org/en/observances/clean-air-day. Dostęp 18.01.23
11. Regulowanie jakości powietrza: pierwsza globalna ocena przepisów dotyczących zanieczyszczenia powietrza. Program Ochrony Środowiska Narodów Zjednoczonych. ISBN 978-92-807-3872-8
12. TEMPO: Nowa era monitorowania jakości powietrza z kosmosu. Agencja Ochrony Środowiska Stanów Zjednoczonych. https://www.epa.gov/sciencematters/tempo-new-era-air-quality-monitoring-space. Dostęp 03.03.23

• Dystrybucja treści i PR oparta na SEO. Uzyskaj wzmocnienie już dziś.
• PlatoAiStream. Analiza danych Web3. Wiedza wzmocniona. Dostęp tutaj.
• Wybijanie przyszłości w Adryenn Ashley. Dostęp tutaj.
• Kupuj i sprzedawaj akcje spółek PRE-IPO z PREIPO®. Dostęp tutaj.
• Źródło: https://envirotecmagazine.com/2023/05/26/the-quest-for-cleaner-air/