寻求更清洁的空气 | 环境技术

仪器专家 Thermo Fisher Scientific 总结了该问题及其历史，并讨论了最新一代的测量系统及其潜在影响。

工业革命尽管带来了诸多好处，但却为空气质量敲响了丧钟，使许多大城市的燃煤烟雾水平增加了 50 倍。 几个世纪以来，空气污染源变得越来越多、范围越来越广。

从机动车辆到发电厂，各种事物都会排放多种化合物，其中包括温室气体和短期气候污染物（众所周知，这些污染物会加剧全球变暖），以及许多可能导致短期和长期气候变化的挥发性有机化合物。 -人类的长期健康问题。

为了应对这些影响，越来越多的国家出台了旨在有效降低污染水平的立法，并制定了监测计划来确认这些措施的有效性。 本文探讨了追求更清洁空气所面临的障碍，并讨论了监管（或缺乏监管）对世界各地空气质量的影响。

空气质量差的影响
众所周知，温室气体释放到大气中会导致气候变化，其中二氧化碳和甲烷是许多旨在打破全球变暖恶性循环的全球和国家缓解战略的主题。 然而，这些气体并不是唯一值得关注的排放物。 有毒气体、空气中的颗粒物和挥发性有机化合物 (VOC) 对人类健康造成灾难性影响，并与许多疾病（包括中风、慢性呼吸道疾病、肺癌和心脏病）和过早死亡有关。

世界卫生组织 (WHO) 估计，空气污染造成的疾病负担目前与其他主要全球健康风险（例如不健康饮食和吸烟）相当，并且它被认为是对人类健康的最大单一环境威胁，每年造成数百万人死亡并失去多年的健康寿命。² 真正令人担忧的是，据估计，全球 99% 的人口呼吸的空气超出了其公布的空气质量限值。³ 发展中国家的城市往往受到最严重的打击，因为污染监管程度最低，排放源集中，建筑物拥挤，阻碍烟雾扩散。 例如，印度德里市的空气质量是全世界最差的。 在那里，居民面临着高水平的污染——估计相当于每天吸两包以上香烟——这导致该市约 40% 的青少年出现严重的肺部损伤。⁴

但受到影响的不仅是发展中国家，还有发展中国家。 欧洲环境署 (EEA) 认为空气污染是过早死亡和疾病的主要原因，也是欧洲最大的环境健康风险。⁵ 报告强调，大多数欧洲人，尤其是城市人，生活在空气污染严重的地区，其中细颗粒物造成了最严重的健康问题。 欧洲经济区估计，2019 年，307,000 个欧盟成员国的细颗粒物导致约 27 人过早死亡，其中 40,400 人与二氧化氮有关，16,800 人与地面臭氧有关。 欧洲经济区监测发现，总体而言，人均 GDP 较低的地区（通常是东欧和东南欧）的细颗粒物水平较高，这主要是由于在低效率烤箱中燃烧低质量固体燃料造成的。家庭供暖，导致过早死亡人数增加。

空气污染不仅会导致健康问题，还会带来重大的社会和经济负担。 因病而损失的劳动天数、因过早死亡而缩短的工作寿命、收入损失以及医疗支出增加都会降低生产率并抑制经济增长。 此外，空气污染严重的地区——通常也不太富裕——对于有才华的工人来说吸引力要小得多，这进一步抑制了他们的竞争力，导致他们的社会和经济地位下降。 世界银行2022年的一份报告估计，2019年因细颗粒物空气污染造成的死亡和发病造成的全球健康成本为8.1万亿美元，相当于全球国内生产总值的6.1%。⁶

全球法规
空气质量不佳带来的广泛挑战需要全球采取行动。 幸运的是，人们对危险的认识正在稳步提高。 为了指导各国应对这一问题，联合国环境大会成功通过了“预防和减少空气污染，改善全球空气质量”决议，要求定期评估成员国在实施关键行动方面的进展情况，旨在显着改善空气质量。改善空气质量。⁷ 联合国大会也开始采取有意义的步骤，其成员国签署了包含环境保护和空气质量部分的决议，例如“我们想要的未来”⁸ 和“改变我们的世界：2030 年可持续发展议程”。⁹ 这些国际承诺以及提高认识的举措，例如“蓝天清洁空气国际日”¹⁰ – 标志着联合国承诺到 2030 年大幅减少因空气、水和地面污染造成的疾病和死亡人数，特别关注市中心的空气质量和废物管理。

在地方层面应对挑战
尽管全球已经解决了这个问题并认识到了这一问题，但联合国环境规划署 (UNEP) 于 2021 年对空气质量法律法规进行的首次评估发现，世界上三分之一的国家没有法律规定的室外空气质量标准，并且即使存在标准，标准也差异很大，并且常常与世界卫生组织的指导方针不一致。¹¹ 此外，至少 31% 有能力引入此类环境空气质量标准的国家尚未采用。 联合国和世界卫生组织认识到，环境监测对于良好的空气质量治理至关重要——准确跟踪排放变化并评估现有国家级缓解战略的影响——但至少 37 个国家没有法律要求进行环境监测。 % 的国家，因此仍有大量工作要做。

具有监测空气质量法律要求的国家百分比。 资料来源：环境署首次全球空气质量立法评估。¹¹

监控解决方案
技术创新可以支持改善空气质量监测，使其更具成本效益且更易于使用。 有许多最先进的技术可以实时监测最常见和危险的污染物。 电化学分析仪非常适合测量有毒气体（例如二氧化氮、一氧化碳和臭氧），并且足够灵敏，可以检测这些有害污染物的微小浓度。 为了确定空气中颗粒物的浓度，光学计数器通常是首选解决方案，其通过测量单个颗粒物通过光束时引起的散射量来发挥作用。 最后，光电离检测器通常用于 VOC 测量，使用紫外线灯来识别最常见有机化合物的独特电离指纹。 便携式检测器在手持设备中结合了多种测量技术，可以通过一台设备检测几乎所有有机和无机化合物，该设备可用于多种应用，从交通污染测量到天然气加工厂的栅栏排放监测，使空气在本地层面上更快、更轻松地进行质量监控。

到目前为止讨论的技术非常适合局部测量，并且可以准确确定地面的空气污染。 为了补充这一点，对对流层污染物的天基观测——如对流层排放：污染监测（TEMPO）卫星仪器进行的观测——可以指示全国范围内的空气污染水平，并跟踪有害化学物质的排放情况。通过全球天气模式跨越国际边界运输。¹²

迈向更清洁未来的下一步
空气污染不是影响单个国家的静态问题，其跨境性质需要全球集体应对。 在联合国和世界各国政府的支持下，已经制定的缓解战略必须得到改进和扩大，以追求更清洁的空气。 使用最新技术的严格监测计划对于评估这些措施的影响至关重要。 本地化测量与天基对流层观测相结合，将生成必要的数据，以确定国际社会是否采取了足够的措施来最大限度地减少有毒物质排放，从而减轻不良空气质量造成的健康、经济和社会负担，最重要的是，防止数百万人死亡每年过早死亡的人数。

参考资料

1. 污染行动说明——您需要了解的数据。 联合国环境规划署。 https://www.unep.org/interactive/air-pollution-note/。 访问时间：03.03.23 年 XNUMX 月 XNUMX 日
2. 世界卫生组织全球空气质量指南：颗粒物（PM2.5 和 PM10）、臭氧、二氧化氮、二氧化硫和一氧化碳。 世界卫生组织。 ISBN 978-92-4-003422-8
3. 数十亿人仍然呼吸着不健康的空气：世界卫生组织的新数据。 世界卫生组织。 https://www.who.int/news/item/04-04-2022-billions-of-people-still-breathe-unhealthy-air-new-who-data。 访问时间：03.03.23 年 XNUMX 月 XNUMX 日
4. 德里的空气污染正在引发健康危机。 英国广播公司的新闻。 https://www.bbc.co.uk/news/world-asia-india-41925067。 访问时间：03.03.23 年 XNUMX 月 XNUMX 日
5. 空气污染：它如何影响我们的健康。 欧洲环境署。 https://www.eea.europa.eu/themes/air/health-impacts-of-air-pollution。 访问时间：03.03.23 年 XNUMX 月 XNUMX 日
6. PM2.5 空气污染的全球健康成本：2021 年以后采取行动的案例。国际发展焦点。 世界银行。 doi：10.1596/978-1-4648-1816-5。 许可证：知识共享署名 CC BY 3.0 IGO
7. 关于空气质量报告更新的行动。 联合国。 https://www.unep.org/explore-topics/air/what-we-do/taking-stock-global-efforts/actions-air-quality-report-update。 访问时间：03.03.23 年 XNUMX 月 XNUMX 日
8. 我们想要的未来——成果文件。 联合国。 https://sustainabledevelopment.un.org/futurewewant.html。 访问时间：03.03.23 年 XNUMX 月 XNUMX 日
9. 改变我们的世界：2030 年可持续发展议程。 联合国。 https://sdgs.un.org/2030agenda。 访问时间：03.03.23 年 XNUMX 月 XNUMX 日
10. 国际清洁空气蓝天日。 联合国。 https://www.un.org/en/observances/clean-air-day。 访问时间：18.01.23 年 XNUMX 月 XNUMX 日
11. 调节空气质量：首次全球空气污染立法评估。 联合国环境规划署。 国际标准书号 978-92-807-3872-8
12. TEMPO：太空空气质量监测的新时代。 美国环境保护署。 https://www.epa.gov/sciencematters/tempo-new-era-air-quality-monitoring-space。 访问时间：03.03.23 年 XNUMX 月 XNUMX 日

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• Sumber: https://envirotecmagazine.com/2023/05/26/the-quest-for-cleaner-air/