science >> Wetenschap >  >> Natuur

Monitoring op lange termijn is essentieel voor effectief milieubeleid

De zuurgraad van de neerslag die op het Hubbard Brook Experimental Forest in New Hampshire valt, is sinds 1970 met ongeveer 80% afgenomen. Credit:Jordan Jessop

Milieubeleid geleid door wetenschap redt levens, geld, en ecosystemen. Dat meldt een team van elf senior onderzoekers in Milieuwetenschap en -beleid . Luchtvervuiling in de Verenigde Staten als case study gebruiken, ze benadrukken het succes van opruimstrategieën die worden ondersteund door milieumonitoring op lange termijn.

Co-auteur Gary Lovett, een senior wetenschapper aan het Cary Institute of Ecosystem Studies, opmerkingen, "In een tijdperk waarin de wetenschap wordt geconfronteerd met scepsis, we kwamen samen om meetbare verbeteringen aan de lucht- en waterkwaliteit te benadrukken, mogelijk gemaakt door wetgeving, ondersteund en gevolgd door milieumonitoring."

"Als het gaat om een ​​goed milieubeleid, feiten en data zijn belangrijk. Onze inspanningen om de schadelijke uitstoot in de VS te beperken, werden geleid en gevalideerd door milieumonitoring. Verminderde luchtvervuiling heeft enorme milieu-, sociaal, en economische voordelen, " legt hoofdauteur Timothy Sullivan van E&S Environmental Chemistry Inc.

Luchtvervuiling is in verband gebracht met ziekte en vroegtijdig overlijden. Als het op bossen en zoet water valt, het brengt ook de leefomgeving in gevaar, waterkwaliteit, en ecosysteemdiensten. Het verminderen van luchtvervuiling is goed voor onze gezondheid en houdt industrieën als bosbouw, toerisme, en visserij levensvatbaar.

Over de hele VS, de kwaliteit van lucht en zoet water is de afgelopen decennia enorm verbeterd, voornamelijk te danken aan de Clean Air and Clean Water Acts die bijna 50 jaar geleden zijn uitgevaardigd.

De vermindering van zwavel- en stikstofverontreiniging is voornamelijk toegeschreven aan emissiebeperkingen in verband met de Clean Air Act, zijn amendementen, en andere regels en wetgeving. Gegevens weerspiegelen trends in luchtverontreinigingsniveaus uit de National Emissions Inventory van de Amerikaanse EPA. Krediet:Tennessee Valley Authority

Sinds de jaren zeventig, meetlocaties hebben dalende concentraties van verontreinigende stoffen in de lucht geregistreerd, zoals zwavel, stikstof, kwik, en leiden. Neerslag is minder zuur geworden, verbetering van de waterkwaliteit in meren en beken. Zichtbeperkende nevel en concentraties van ozon op leefniveau zijn ook afgenomen.

Verbeteringen in de gezondheid van ecosystemen in verband met wetgeving omvatten verminderingen van:

  • Verzuring: Bij de verbranding van fossiele brandstoffen en andere emissiebronnen komen zwavel en stikstof vrij in de atmosfeer. Wanneer deze verontreinigende stoffen op het landschap worden afgezet, ze kunnen bodem en oppervlaktewater verzuren. Verzuring tast ecosystemen aan; schaadt de vegetatie, vis, en dieren in het wild; en bedreigt de waterkwaliteit. Stikstof brengt zoet water verder in gevaar door algen- en cyanobacteriële bloei aan te wakkeren die kan leiden tot watertoxiciteit en zuurstofarme omstandigheden die ongeschikt zijn voor het waterleven.

    Het Nationale Atmosferische Depositie Programma, opgericht naar aanleiding van de Clean Air Act, meet concentraties van zwavel en stikstof in neerslag op 270 meetpunten in de VS. Uit deze gegevens blijkt dat de totale zwavel- en stikstofdepositie met meer dan de helft is afgenomen sinds het begin van de monitoring in de jaren tachtig.

  • Kwik: Bronnen van kwikemissies zijn onder meer elektriciteitscentrales, verbrandingsovens, industrie, mijnbouw, en biomassaverbranding. Wanneer kwik in oppervlaktewater komt, het wordt doorgegeven aan de voedselketen. Door 'bioaccumulatie', kwik kan giftige niveaus bereiken in vissen, vormt een bedreiging voor de gezondheid van mensen en dieren in het wild die besmette vis eten. In de VS, kwikemissies piekten in de jaren tachtig en nemen gestaag af.
  • Leiding: Lood veroorzaakt neurologische schade bij kinderen en cardiovasculaire effecten bij volwassenen. Regelgeving die de verwijdering van op lood gebaseerde brandstofadditieven uit benzine vereist, heeft geleid tot een dramatische achteruitgang (> 95%) in loodconcentraties in de lucht.
  • Nevel: Gassen en fijnstof in de lucht zorgen voor waas en verminderen het zicht. Door mensen gegenereerde zwavelemissies zijn de belangrijkste oorzaak van nevel in het oosten van de VS; rook van bosbranden is een van de grootste bijdragers in het westen. De Regional Haze Rule (1999) vereist dat staten de waas in beschermde nationale parken en wildernisgebieden van klasse 1 tot een 'natuurlijke achtergrond' terugbrengen. Verschillende oostelijke nationale parken hebben al aanzienlijke achteruitgang gemeld, in sommige gevallen ruim boven de vastgestelde benchmarks.
  • Ozon: Ozon is een broeikasgas dat de vegetatie en de menselijke gezondheid schaadt. Als onderdeel van de Clean Air Act, de National Ambient Air Quality Standard is in het leven geroepen om de hoeveelheid ozon in de lucht op grondniveau te beperken. De ozonconcentraties die in veel beschermde gebieden worden geregistreerd, nemen af ​​en liggen nu onder de norm.

Verwijdering van lood uit gas heeft geleid tot een> 95% afname van de loodconcentratie in de lucht. De grafiek geeft de gemiddelde luchtconcentratie van lood (Pb) weer, gemeten op acht Amerikaanse meetlocaties van 1980 tot 2015. Credit:Joe Mabel / Wikimedia Commons

De auteurs benadrukken het belang van monitoringprogramma's bij het evalueren van het succes of falen van milieubeleid. gen likes, President Emeritus van het Cary Institute of Ecosystem Studies en een Distinguished Research Professor aan de Universiteit van Connecticut, Storrs legt uit, "Monitoringprogramma's in de hele VS houden de vinger aan de pols van veranderende milieuomstandigheden. Ze helpen ons de effectiviteit van beleid ter vermindering van de vervuiling te volgen, en ze leveren de gegevens die nodig zijn om strategieën opnieuw te kalibreren als ze niet werken."

Likens heeft de Hubbard Brook Ecosystem Study opgezet, een van de langstlopende milieumonitoringprogramma's in de VS. Sinds 1963, het programma heeft neerslag- en stroomwaterchemie geregistreerd in de White Mountains van New Hampshire. Gegevens uit de studie leverden het bewijs dat nodig is om luchtvervuiling te koppelen aan de verbranding van fossiele brandstoffen, en informeerde de 1990 Clean Air Act Wijzigingen. De site maakt momenteel deel uit van het Long Term Ecological Research Network van de National Science Foundation.

Daten, economische voordelen van de Clean Air Act veel groter zijn dan de kosten. Co-auteur Dallas Burtraw, een Senior Fellow bij Resources for the Future, rapporten, "Verbeterde menselijke gezondheid en verminderde sterfte tussen 1970 en 1990 leverden naar schatting 22 biljoen dollar voordeel op voor de Amerikaanse economie - tegen een kostprijs van slechts 2-3% van dat totale voordeel. Tegen 2020, de Clean Air Act-wijzigingen van 1990 zullen naar verwachting nog eens $ 2 biljoen aan voordelen opleveren, tegen een geschatte kostprijs van ongeveer 3% van dat voordeel."

Co-auteur James Galloway, Sidman P. Poole Professor in de afdeling Milieuwetenschappen aan de Universiteit van Virginia, notities, "We moeten lessen uit deze succesverhalen over luchtvervuiling toepassen op de stijgende broeikasgassen. Dit omvat het gebruik van op feiten gebaseerde besluitvorming om verbeteringen te volgen, vermijd omkeringen, en opkomende bedreigingen te identificeren."

Charles Driscol, een co-auteur en universiteitshoogleraar Environmental Systems Engineering aan de Universiteit van Syracuse, concludeert, "Ondanks recente en substantiële verbeteringen op het gebied van luchtverontreiniging, uitdagingen blijven. De ammoniakniveaus zijn nog steeds hoog en de gevolgen van luchtverontreiniging, zoals bodemverzuring, decennia aanhouden. Voortdurende milieumonitoring op lange termijn is nodig om herstel te volgen en toekomstig beleid te sturen dat is opgesteld in het belang van mensen, onze economie, en het milieu."