Yıl boyunca enerji santralleri ve araçlarından kaynaklanan genel düşük emisyon seviyelerine rağmen, Doğu Amerika Birleşik Devletleri'nde kış hava kirliliği yüksek olmaya devam etmektedir. Yeni bir çalışma nedenini açıklıyor.
Araştırmacılar yaz, astıma, akciğer kanserine ve diğer hastalıklara neden olan pus içeren partiküllerin poster çocuğu olduğunu söylüyor.
“Geçtiğimiz 10 yıllarında, yaz hava kirliliği seviyeleri hızlı bir şekilde düşerken, kış hava kirliliği seviyeleri düşmedi. Yaz mevsiminde hava kalitesi artık doğu ABD'deki kış mevsiminde olduğu gibi aynı. ”Diyor. Washington Üniversitesi’nde atmosferik bilimlerde doktora çalışmasını yapan ilgili yazar Viral Shah. “Mevsimsel farkı açıklayan kimyasal süreçleri, emisyon azaltımlarına cevap olarak belirledik” dedi.
Ortaya çıkan çalışma Ulusal Bilimler Akademisi Tutanakları, parçacıkların kışın farklı yolları izlediğini göstermektedir.
Smog tatları
Sonuçlar, 2015 Wintertime Ulaştırma, Emisyonlar ve Reaktivite Araştırması (WINTER) kampanyası sırasında toplanan gözlemleri analiz etmekten geldi. Bu çaba boyunca, araştırmacılar kış aylarında altı hafta boyunca New York, Baltimore, Cincinnati, Columbus, Pittsburgh, Washington, DC ve Ohio Nehri Vadisi'nin kömürle çalışan elektrik santralleri üzerindeki kirletici havayı kullanarak uçtular.
“Artık kış hava kalitesini iyileştirmek için en iyi stratejinin ne olduğuna bakmak için daha iyi bir aracımız var…”
Smog oluşturan parçacıklar farklı tatlar gelir. İki önemli olanlar, esas olarak kömürle çalışan elektrik santralleri tarafından salınan kükürt dioksitten ve topluca NOx olarak bilinen azot oksitlerden oluşturulan nitratlardan oluşan sülfatlardır. Hava kalitesi yönetmelikleri ABD'deki kükürt dioksiti, 68 ve 2007 arasında yüzde 2015 ve o sırada üçte bir oranında NOx düşürmüştür.
Yaz mevsiminde partikül seviyeleri - iki oksit aroması, güzel gün batımları yaratan ancak insan sağlığına zarar veren sulu nitrat ve sülfat paketlerine yığıldığında - bu süre zarfında doğu ABD'de yaklaşık üçte bir oranında azalmıştır. Ancak belirsiz olan nedenlerden dolayı partiküllerin kış konsantrasyonları yalnızca yarı yarıya azaldı.
“Hava kirliliğinin kökenini anlamak için kullandığımız hava kalitesi modelleri yaz aylarında oldukça iyi performans gösteriyor, ancak kışın bazı sorunları var. Bu çalışmadan önce, gözlemlenen partikül kompozisyonunu kışın çoğaltamıyorduk, ”diyor makalenin ikinci yazarı ve saha kampanyasının baş araştırmacısı Lyatt Jaeglé.
“Artık ABD’nin doğusundaki bölgesel ölçeklerde ve Avrupa ve Asya gibi diğer yerlerde kışın hava kalitesini artırmak için en iyi stratejinin ne olduğuna bakmak için daha iyi bir araca sahibiz.”
Kış hava kimyası
Yaz aylarında, yayılan NOx ve kükürt dioksitin bir kısmı gaz fazında kalır ve güneş ışığı altında zatlanır veya toprağa depolanır ve geri kalanı nitratlar ve sülfatlar şeklinde parçacıklar oluşturur. Birincil bileşenler düştükçe, partikül seviyelerini de yükseltin.
Ancak yeni analiz, kış mevsiminde hava kimyasının daha karmaşık bir yol izlediğini gösteriyor. Daha az güneş ışığı ve daha düşük sıcaklıklarla, kimyasal fazın fazlası sıvı fazda, mevcut partiküllerin yüzeylerinde veya sıvı ve buz bulutlarında olur. Bu aşamada, birincil bileşenler düştükçe daha fazla oksidan mevcut olduğundan, sülfür dioksitin sülfata dönüştürülme etkinliği artar. Sülfat düştükçe partiküller daha az asidik hale gelir ve NOx'in nitratlara daha kolay bir şekilde dönüşmesini sağlar.
Dolayısıyla, hava kalitesi düzenlemeleri her iki birincil emisyon türünü azaltmış olsa da, insan sağlığına zarar veren toplam partikül miktarı daha yavaş azalmıştır.
“Bu indirimlerin işe yaramadığı değil. Sadece, azaltmaların iptal etme etkisi var ve iptal etme etkisinin kesin bir gücü var, ”diyor Harvard Üniversitesi'nde doktora sonrası araştırmacı olan Shah. “Daha fazla indirim yapmamız gerekiyor. İndirimler, iptal etme etkisinden daha büyük hale geldiğinde, kış daha çok yaz gibi davranmaya başlayacak ”dedi.
Hava kalitesi nasıl değişecek?
Çalışma, emisyonların mevcut akım tahminlerini dışlamadığı sürece, kışın hava kalitesinin en azından 2023'e kadar kademeli olarak iyileşmeye devam edeceğini öngörmektedir. Bu oranda, kış mevsiminde kirlenmenin daha hızlı bir şekilde düşmeye başlamasıyla emisyonların seviyelere ulaşması birkaç yıl olacaktır.
“Bu makale, birincil kirleticileri ince partikül maddeye dönüştüren temel atmosferik kimyayı anlamak, emisyon azaltımlarının başaracağı konusundaki beklentilerimizi kalibre etmek ve bu nedenle gelecekteki emisyon azaltımlarını nasıl en iyi duruma getirecekleri konusunda 'en iyi kazancı elde etmek için' kritik öneme sahip olduğunu göstermektedir. “İnce parçacık madde konsantrasyonlarını azaltma açısından” diyor saha kampanyasının baş araştırmacısı olan üçüncü yazar Joel Thornton.
Bulgular, Doğu ABD ve diğer soğuk iklimlerde kış mevsiminde hava kalitesini iyileştirmek için hem kükürt hem de azot oksitlerden daha fazla emisyon azaltımının gerekli olacağını göstermektedir.
Ulusal Bilim Vakfı Atmosferik Bölümü program direktörü Sylvia Edgerton, “Bu araştırma, sülfat ve nitrat gibi hava kirliliği maddelerini azaltmak için neden emisyon kontrollerinin kışın doğu ABD’de beklendiği kadar başarılı olmadığını açıklamaya yardımcı oluyor” Araştırmayı finanse eden Geospace Sciences.
“WINTER saha kampanyası, eşsiz bir kış gözlemi seti üretti. Kış aylarında kimyasal geribildirimlerin, emisyonların azalması nedeniyle hava kirliliğindeki beklenen azalmaları önlediğini göstermektedir. ”
Ek yazarlar Washington Üniversitesi'nden; Georgia Tech; Colorado Boulder Üniversitesi; Colorado Eyalet Üniversitesi; Kuzey Carolina A&T Eyalet Üniversitesi; Boulder’daki Ulusal Atmosferik Araştırma Merkezi; ve Boulder'daki Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi. Ulusal Bilim Vakfı, NASA ve Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi'nden ayni destekle çalışmayı finanse etti.
Kaynak: Washington Üniversitesi
İlgili Kitaplar:
at InnerSelf Pazarı ve Amazon
