science >> Wetenschap >  >> Natuur

Het ontrafelen van de complexiteit van luchtvervuiling in de koudste hoofdstad ter wereld

Atmosferische concentraties van PAK's in Ulaanbaatar City. Krediet:Kanazawa University

Een gezamenlijk Mongools-Japans onderzoeksteam van de National University of Mongolia en de Kanazawa University voerde de eerste gedetailleerde studie uit van organische luchtverontreinigende stoffen in de stad Ulaanbaatar. Het gehalte aan polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK's) van zwevende deeltjes in de lucht werd bepaald, en gaf aan dat de mate van luchtverontreiniging sterk verschilt per district en seizoen.

Ulaanbaatar wordt vaak de koudste hoofdstad ter wereld genoemd, omdat de temperatuur in de winternachten tot -40 °C kan oplopen. Het barre klimaat zorgt ervoor dat elk huishouden in een ger (een traditioneel Mongools huis) consumeert> 5 ton ruwe steenkool en 3 m 3 van hout per jaar. Door de toenemende bevolking en de vraag naar energie in Ulaanbaatar in de afgelopen jaren is de luchtkwaliteit aanzienlijk verslechterd. Een slechte luchtkwaliteit vormt een ernstige bedreiging voor de gezondheid van de inwoners van Ulaanbaatar.

Het fijnstof (bijv. PM2.5) massaconcentratie wordt vaak gebruikt als een index voor luchtverontreiniging. De PM2,5-concentraties blijken in Ulaanbaatar vaak nog hoger te zijn dan in zwaar vervuilde Aziatische megasteden. Echter, de PM2,5-concentratie wordt berekend op basis van de massa van de deeltjes en houdt geen rekening met de giftige chemicaliën die zijn gesorbeerd op of aanwezig zijn in de deeltjes.

Polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK's) worden voornamelijk geproduceerd wanneer organisch materiaal onvolmaakt wordt verbrand en gepyrolyseerd. Van PAK's wordt vermoed dat ze grotendeels verantwoordelijk zijn voor verschillende symptomen die verband houden met luchtvervuiling (bijv. allergie, astma, kanker, en voortplantingsstoornissen).

Deze studie was de eerste in zijn soort die werd uitgevoerd in Ulaanbaatar. Het doel was om ruimtelijke en temporele variaties in fijnstofgebonden PAK-verontreiniging te karakteriseren, identificeer de bronnen van vervuilende stoffen, en de gezondheidsrisico's beoordelen.

Cross plot van de diagnostische ratio's voor de bronnen van PAK's in de winter en nazomer. Krediet:Kanazawa University

Gesuspendeerde deeltjesmonsters werden verzameld in vijf districten in Ulaanbaatar tijdens de verwarmings- en niet-verwarmingsperioden van 2017. De monsters werden geanalyseerd, en de concentraties van 15 PAK's met twee tot zes benzeenringen werden bepaald.

De hoogste totale PAK-concentratie (773 ng m -3 in januari 2017) werd gevonden in een gebied met gers. De totale PAK-concentraties zijn gedaald in de volgorde woongebieden> industriegebieden> stadscentrum> stadswoningen. De gemiddelde PAK-concentratie in de nazomer was 23 keer lager dan de gemiddelde concentratie in de winter en 15 keer lager dan de gemiddelde concentratie in het voorjaar.

Specifieke PAK-markers wezen op sterke invloeden van kolen- en houtverbranding, vooral in een gebied met gers in het stookseizoen.

De resultaten gaven aan dat er een direct verband bestaat tussen hoge PAK-concentraties in bepaalde wijken van Ulaanbaatar en de gebruikte soorten brandstof. De resultaten gaven ook het dilemma aan waar de stad voor staat:bewoners moeten kiezen tussen verwarming en verbetering van de luchtkwaliteit.

Langdurige blootstelling aan vervuilde lucht in de winter geeft een hoog levenslange kans op kanker, waaruit blijkt dat er dringend nood is aan drastische mitigerende maatregelen. De resultaten leveren bewijs voor het ontwikkelen van effectieve, wetenschappelijk onderbouwd, strategieën voor de bestrijding van luchtverontreiniging.