Jakten på renare luft | Envirotec

Instrumenteringsexperten Thermo Fisher Scientific sammanfattar problemet och dess historia, med diskussion om den senaste generationens mätsystem och deras potentiella påverkan.

Den industriella revolutionen – trots sina många fördelar – lät en dödsstöt för luftkvaliteten, och ökade kolgenererad smognivåer 50 gånger i många stora städer. Århundraden senare har källorna till luftburna föroreningar bara blivit fler och fler.

Olika föreningar släpps ut från allt från motorfordon till kraftverk och inkluderar både växthusgaser och kortlivade klimatföroreningar – som är kända för att driva på den globala uppvärmningen – samt en mängd flyktiga organiska föreningar som kan leda till korta och långa -termiska hälsoproblem hos människor.

I ett försök att bekämpa dessa effekter har fler och fler nationer infört lagstiftning utformad för att på ett meningsfullt sätt minska föroreningsnivåerna, tillsammans med övervakningsprogram för att bekräfta effektiviteten av dessa åtgärder. Den här artikeln tar en titt på hindren för strävan efter renare luft, och diskuterar effekterna som reglering – eller bristen på sådan – har på luftkvaliteten runt om i världen.

Effekten av dålig luftkvalitet
Utsläpp av växthusgaser i atmosfären är välkänt för att bidra till klimatförändringarna, där koldioxid och metan är föremål för många globala och nationella begränsningsstrategier som syftar till att bryta den onda cirkeln av global uppvärmning. Dessa gaser är dock inte de enda utsläppen som borde ge anledning till oro. Skadliga gaser, luftburna partiklar och flyktiga organiska föreningar (VOC) har en katastrofal effekt på människors hälsa och är förknippade med en mängd sjukdomar – inklusive stroke, kroniska luftvägssjukdomar, lungcancer och hjärtinfarkt – och för tidiga dödsfall.

Världshälsoorganisationen (WHO) uppskattar att sjukdomsbördan som kan hänföras till luftföroreningar nu är i nivå med andra stora globala hälsorisker – såsom ohälsosam kost och tobaksrökning – och det är erkänt som det enskilt största miljöhotet mot människors hälsa , vilket orsakar miljontals dödsfall och förlorade år av hälsosamt liv årligen.² Verkligt oroande är dess uppskattning att 99 procent av världens befolkning andas luft som överskrider dess publicerade luftkvalitetsgränser.³ Städer i utvecklingsländer drabbas ofta hårdast, på grund av kombinationen av minimal föroreningsreglering, koncentrerade utsläppskällor och tätt packade byggnader som förhindrar smogspridning. Till exempel har den indiska staden Delhi några av de sämsta luftkvaliteterna i hela världen. Där utsätts invånarna för höga nivåer av föroreningar – som uppskattas motsvara att röka mer än två paket cigaretter om dagen – vilket leder till allvarliga lungskador hos ungefär 40 procent av stadens ungdomar.⁴

Men det är inte bara utvecklingsländerna som påverkas; Europeiska miljöbyrån (EEA) erkänner luftföroreningar som en viktig orsak till förtida dödsfall och sjukdomar, och den enskilt största miljöhälsorisken i Europa.⁵ Den understryker att de flesta européer, särskilt i städer, bor i områden där luftföroreningarna kan nå höga nivåer, med fina partiklar som orsakar de största hälsoproblemen. EEA-uppskattningar från 2019 tillskrev cirka 307,000 27 förtida dödsfall till fina partiklar i de 40,400 EU-medlemsstaterna, med ytterligare 16,800 XNUMX kopplade till kvävedioxid och XNUMX XNUMX till marknära ozon. EES-övervakning fann att regioner som kännetecknas av lägre BNP per capita – vanligtvis i östra och sydöstra Europa – i allmänhet hade högre halter av fina partiklar, till stor del drivna av förbränning av lågkvalitativa fasta bränslen i lågeffektiva ugnar för uppvärmning av hushåll, vilket leder till högre antal förtida dödsfall.

Luftföroreningar orsakar inte bara hälsoproblem, de utgör också en betydande social och ekonomisk börda. Förlorade arbetsdagar på grund av sjukdom, minskat arbetsliv på grund av för tidig död, förlorade arbetsinkomster och ökade sjukvårdsutgifter minskar alla produktiviteten och hämmar ekonomisk tillväxt. Dessutom är områden med höga luftföroreningar – som också vanligtvis är mindre välbärgade – mycket mindre attraktiva destinationer för begåvade arbetstagare, vilket ytterligare hämmar deras konkurrenskraft och bidrar till deras sjunkande sociala och ekonomiska status. En rapport från Världsbanken från 2022 uppskattade att den globala hälsokostnaden för dödlighet och sjuklighet orsakad av exponering för luftföroreningar med fina partiklar 2019 var 8.1 biljoner dollar, vilket motsvarar 6.1 procent av den globala bruttonationalprodukten.⁶

Globala regleringar
De omfattande utmaningar som dålig luftkvalitet innebär kräver globala åtgärder. Lyckligtvis ökar medvetenheten om farorna stadigt. För att vägleda länder i att bekämpa detta problem har FN:s miljöförsamling framgångsrikt antagit resolutionen "Förebygga och minska luftföroreningar för att förbättra luftkvaliteten globalt", som kräver en regelbunden utvärdering av medlemsstaternas framsteg i genomförandet av nyckelåtgärder som utformats för att väsentligt förbättra luftkvaliteten.⁷ FN:s generalförsamling har också börjat ta meningsfulla steg, där dess medlemsländer har skrivit under på resolutioner som innehåller underavsnitt för miljöskydd och luftkvalitet, som "Framtiden vi vill ha"⁸ och "Transforming our world: 2030 agenda for sustainable development".⁹ Dessa internationella löften – tillsammans med initiativ för att öka medvetenheten, som "Den internationella dagen för ren luft för blå himmel"¹⁰ – markera FN:s åtagande att avsevärt minska antalet sjukdomar och dödsfall orsakade av förorenad luft, vatten och mark till 2030, med särskild uppmärksamhet på innerstadsluftkvalitet och avfallshantering.

Att tackla utmaningen på lokal nivå
Trots de globala resolutionerna och erkännandet av problemet, visade den första bedömningen någonsin av luftkvalitetslagar och -föreskrifter av FN:s miljöprogram (UNEP) 2021 att en tredjedel av världens länder inte har några lagstadgade utomhusluftkvalitetsstandarder och , där de finns, varierar standarderna kraftigt och överensstämmer ofta inte med WHO:s riktlinjer.¹¹ Dessutom har minst 31 procent av de länder som har makten att införa sådana standarder för omgivande luftkvalitet ännu inte antagit dem. Det är erkänt av FN och WHO att miljöövervakning är avgörande för god luftkvalitetsstyrning – för att noggrant spåra förändringar i utsläpp och för att bedöma effekterna av begränsningsstrategier på landsnivå där de finns – men det krävs inte enligt lag i åtminstone 37 procent av länderna, så det återstår fortfarande mycket arbete att göra.

Andel länder med lagkrav för att övervaka luftkvaliteten. Källa: Den första globala bedömningen av luftkvalitetslagstiftningen, UNEP.¹¹

Övervakningslösningar
Förbättrad övervakning av luftkvaliteten kan stödjas av tekniska innovationer som gör den mer kostnadseffektiv och enklare att använda. Det finns många toppmoderna tekniker som möjliggör övervakning i realtid av de vanligaste och mest farliga föroreningarna. Elektrokemiska analysatorer är perfekt lämpade för mätning av skadliga gaser – såsom kvävedioxid, kolmonoxid och ozon – och är tillräckligt känsliga för att upptäcka även små koncentrationer av dessa skadliga föroreningar. För att bestämma koncentrationen av partiklar i luften är optiska räknare vanligtvis den bästa lösningen och fungerar genom att mäta mängden spridning som orsakas av enskilda partiklar när de passerar genom en ljusstråle. Slutligen används fotojoniseringsdetektorer i allmänhet för VOC-mätningar, med hjälp av en ultraviolett lampa för att identifiera de unika joniseringsfingeravtrycken från de vanligaste organiska föreningarna. Bärbara detektorer som kombinerar flera mättekniker i en handhållen enhet tillåter detektering av praktiskt taget alla organiska och oorganiska föreningar med en enhet som kan användas i ett brett spektrum av applikationer, från mätningar av trafikföroreningar till övervakning av utsläpp av stängsel från naturgasbearbetningsanläggningar, vilket gör luft kvalitetsövervakning snabbare och enklare på lokal nivå.

Teknikerna som diskuterats hittills är perfekt lämpade för lokaliserade mätningar och kan exakt bestämma luftföroreningar på marknivå. För att komplimentera detta kan rymdbaserade observationer av troposfäriska föroreningar – som de som utförs av satellitinstrumentet Tropospheric Emissions: Monitoring of Pollution (TEMPO) – ge en indikation på luftföroreningsnivåer på nationell skala, såväl som spåra skadliga kemikalier. transporteras över internationella gränser av globala vädermönster.¹²

Nästa steg mot en renare framtid
Luftföroreningar är inte en statisk fråga som påverkar enskilda länder, och dess gränsöverskridande karaktär kräver ett kollektivt globalt svar. Militerande strategier som redan finns på plats, med stöd av både FN och regeringar runt om i världen, måste förbättras och utökas i strävan efter renare luft. Rigorösa övervakningsprogram som använder den senaste tekniken är avgörande för att bedöma effekterna av dessa åtgärder. Lokaliserade mätningar, i kombination med rymdbaserade troposfärobservationer, kommer att generera nödvändiga data för att fastställa om det globala samfundet gör tillräckligt för att minimera giftiga utsläpp, och därigenom minska de hälsomässiga, ekonomiska och sociala bördorna av dålig luftkvalitet och – viktigast av allt – förhindra miljontals av förtida dödsfall per år.

Referensprojekt

1. Föroreningsåtgärd – Data du behöver känna till. FN:s miljöprogram. https://www.unep.org/interactive/air-pollution-note/. Tillgång till 03.03.23
2. WHO:s globala riktlinjer för luftkvalitet: partiklar (‎PM2.5 och PM10)‎, ozon, kvävedioxid, svaveldioxid och kolmonoxid. Världshälsoorganisationen. ISBN 978-92-4-003422-8
3. Miljarder människor andas fortfarande ohälsosam luft: nya WHO-data. Världshälsoorganisationen. https://www.who.int/news/item/04-04-2022-billions-of-people-still-breathe-unhealthy-air-new-who-data. Tillgång till 03.03.23
4. Delhis luftföroreningar utlöser en hälsokris. BBC Nyheter. https://www.bbc.co.uk/news/world-asia-india-41925067. Tillgång till 03.03.23
5. Luftföroreningar: hur det påverkar vår hälsa. Europeiska miljöbyrån. https://www.eea.europa.eu/themes/air/health-impacts-of-air-pollution. Tillgång till 03.03.23
6. The Global Health Cost of PM2.5 Air Pollution: A Case for Action Beyond 2021. Internationell utveckling i fokus. Världsbanken. doi:10.1596/978-1-4648-1816-5. Licens: Creative Commons Attribution CC BY 3.0 IGO
7. Åtgärder för uppdatering av luftkvalitetsrapporten. Förenta nationerna. https://www.unep.org/explore-topics/air/what-we-do/taking-stock-global-efforts/actions-air-quality-report-update. Tillgång till 03.03.23
8. Framtiden vi vill ha – resultatdokument. Förenta nationerna. https://sustainabledevelopment.un.org/futurewewant.html. Tillgång till 03.03.23
9. Transforming our world: 2030-agendan för hållbar utveckling. Förenta nationerna. https://sdgs.un.org/2030agenda. Tillgång till 03.03.23
10. Internationella dagen för ren luft för blå himmel. Förenta nationerna. https://www.un.org/en/observances/clean-air-day. Tillgång till 18.01.23
11. Regulating Air Quality: Den första globala bedömningen av luftföroreningslagstiftningen. FN:s miljöprogram. ISBN 978-92-807-3872-8
12. TEMPO: En ny era av luftkvalitetsövervakning från rymden. United States Environmental Protection Agency. https://www.epa.gov/sciencematters/tempo-new-era-air-quality-monitoring-space. Tillgång till 03.03.23

• SEO-drivet innehåll och PR-distribution. Bli förstärkt idag.
• PlatoAiStream. Web3 Data Intelligence. Kunskap förstärkt. Tillgång här.
• Minting the Future med Adryenn Ashley. Tillgång här.
• Köp och sälj aktier i PRE-IPO-företag med PREIPO®. Tillgång här.
• Källa: https://envirotecmagazine.com/2023/05/26/the-quest-for-cleaner-air/