Als je dacht dat de luchtkwaliteit verbeterde tijdens de eerste COVID-19-lockdown, je had gelijk. Een recent gepubliceerde studie onder leiding van Tufts vond een direct verband tussen de thuisbestellingen na de COVID-19-uitbraak dit voorjaar met verbeterde luchtkwaliteit in Somerville, Massachusetts, buurten gelegen naast Interstate 93 en drukke zijwegen.

Het team - twee faculteiten van de School of Engineering en twee afgestudeerden van Tufts - correleerde dramatische dalingen in het verkeer langs de Interstate 93 en aangrenzende Routes 28 en 38 met schonere lucht in gebieden waar uitlaatgassen van auto's en vrachtwagens de belangrijkste bronnen van luchtvervuiling zijn.

De studie, ondersteund door de stad Somerville, merkte op dat "dramatische verminderingen van het verkeer de mogelijkheid boden om verbeteringen in de luchtkwaliteit te kwantificeren, " meldden auteurs Neelakshi Hudda en John Durant, bij de afdeling Civiele en Milieutechniek, en Matt Simon, EG17, een ingenieur bij het Volpe National Transportation Systems Center, en Allison Patton, EG14, een stafwetenschapper bij het Health Effects Institute.

"Door de effecten van verkeersemissies op de lokale gemeenschap te kwantificeren, de resultaten zijn nuttig voor stads- en regionale planners omdat ze transportscenario's overwegen om blootstelling aan luchtvervuiling te verminderen, zoals een toenemend gebruik van elektrische auto's, alternatieve woon-werkverkeer en vervoersopties zoals fietspaden, en de ontwikkeling van lage-emissiezones die vergelijkbaar zijn met de zones die met succes in Europa en elders zijn ingevoerd, ’ meldden ze.

Kijkend naar een toekomst onder toenemende bedreigingen van de klimaatverandering, "de uitdaging voor luchtkwaliteitsmanagers is om beleid en stimulansen te ontwikkelen om het gebruik van voertuigen die op fossiele brandstoffen rijden in stedelijke gebieden te verminderen, ’ concludeerden ze.

De bevindingen zijn gepubliceerd in een speciale uitgave van Wetenschap van de totale omgeving gericht op COVID-19 en de impact ervan op het milieu.

Somerville, een gastgemeenschap voor Tufts, is de dichtstbevolkte stad van Massachusetts. Drie belangrijke snelwegen - I-93 en rijkswegen 28 en 38 - vervoerden samen ongeveer 230, 000 voertuigen per dag door Somerville in 2019. De stad staat op het 94e percentiel voor verkeersnabijheid en -volume in de staat.

Met ingang van 24 maart toen gouverneur Charlie Baker niet-essentiële kantoren en bedrijven beval te sluiten, en loopt door tot 14 mei, het Tufts-team reed het Tufts Air Pollution Monitoring Lab, een elektrische auto uitgerust met snel reagerende instrumenten, en bewaakte de luchtkwaliteit langs een route van bijna tien mijl, die een verscheidenheid aan straten in Somerville omvatte.

Het team ging tijdens de economische stilstandperiode vijftien dagen drie tot vier uur per dag op pad om de luchtkwaliteit te meten onder een reeks verschillende meteorologische omstandigheden.

Een bijproduct van de verbrandingsmotor, uitlaatgassen zijn onder meer koolmonoxide, stikstof- en zwaveloxiden, onverbrande koolwaterstoffen, en andere organische verbindingen. Ze worden allemaal in verband gebracht met gezondheidsrisico's, inclusief astma, hartziekte, en longkanker. Kooldioxide, die ook overvloedig aanwezig is in uitlaatgassen van voertuigen, draagt ​​aanzienlijk bij aan de opwarming van de aarde.

Wat het team vond

Het Tufts-team heeft specifieke emissie-indicatoren gemeten, waaronder zwarte koolstof, of BC, en ultrafijne deeltjesaantalconcentratie, of PNC. Ultrafijne deeltjes zijn van bijzonder belang omdat ze overvloedig aanwezig zijn in voertuigemissies en vanwege hun kleine formaat - minder dan 100 nanometer - ze diep in de longen en neus worden ingeademd, die tot gezondheidsproblemen kunnen leiden.

Op stedelijke wegen in Somerville, het Tufts-team ontdekte dat zowel de mediane PNC- als BC-concentraties tijdens de lockdown-periode "aanzienlijk lager waren dan pre-pandemische niveaus:60 tot 68 procent lager voor PNC en 22 tot 46 procent lager voor BC, afhankelijk van de wegklasse, " meldden ze. Met behulp van gegevens verzameld door de staat, het team berekende dat de verplichte sluitingen en het advies om thuis te blijven het dagelijkse autoverkeer met 71 procent en het vrachtverkeer met 46 procent verminderde.

De bevindingen zetten een lange staat van dienst voort bij Tufts van het bestuderen van de lokale luchtkwaliteit en het uiten van bezorgdheid over de implicaties ervan voor de volksgezondheid. Het Tufts-team houdt al meer dan tien jaar de luchtkwaliteit in Somerville in de gaten en heeft sterke historische gegevens verzameld over de gevolgen van I-93.

School of Engineering onderzoek, bijvoorbeeld, heeft empirische modellen ontwikkeld die de concentraties van ultrafijne deeltjes in Somerville voorspellen, Chelsea, en de Chinatown van Boston, en onderzocht hoe verkeersgerelateerde luchtvervuiling zich verspreidt rond de Central Artery Tunnel terwijl deze onder Boston doorgaat, en heeft gevolgen voor Zuid-Boston, Chinastad, en het Noordeinde.

Toen de pandemische lockdown plaatsvond, Durant en Hudda zagen het meteen als een ongekende kans om hun onderzoek naar de relatie tussen verkeerspatronen en schone lucht te verrijken.

"Het riep ons als een natuurlijk experiment, " zei Durant, een universitair hoofddocent civiele en milieutechniek. "Nu hebben we een heel interessant verhaal te vertellen, en we geloven dat het enorm relevant is voor de beslissingen die we nu nemen - en lang nadat de pandemie voorbij is."

Echter, zijn echte angst, hij zei, is dat de Verenigde Staten zullen terugkeren naar de vroegere gewoonten om te vertrouwen op auto's op benzine als het belangrijkste vervoermiddel over, zeggen, openbaar vervoer, elektrische voertuigen, en fietsen.

"We versnellen de klimaatverandering zo snel dat binnen de komende vijftig tot honderd jaar, alle ijskappen op Groenland en Antarctica kunnen weg zijn, zeespiegelstijging en vele andere problemen veroorzaken, "zei hij. "En toen, we gaan terugkijken en zeggen:tijdens de pandemie onze CO ₂ de emissies daalden eindelijk voor het eerst in jaren, en we hadden de kans om ons een andere toekomst voor te stellen en enkele corrigerende maatregelen te nemen. Maar we hebben niet geleerd van de pandemie."

Hoeda, een onderzoeksassistent-professor, plaats de Tufts-studie ook in een grotere context, wijzend op onderzoek waaruit bleek dat de lockdown een heel jaar aanhield, "er zou ongeveer vijf procent minder CO2 wereldwijd zijn ₂ uitstoot, en, als dit zich de komende decennia elk jaar zou herhalen, we zouden de opwarming van de aarde beperken tot het doel van 1,5 C." (The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC), het orgaan van de Verenigde Naties voor de beoordeling van de wetenschap met betrekking tot klimaatverandering, heeft verklaard dat het van vitaal belang is om de wereldwijde temperatuurstijging onder 1,5 ° C te houden om de extreme veranderingen te voorkomen - waaronder droogte en het verlies van kustgemeenschappen als gevolg van stijgende zeeën - die habitats en menselijk aanpassingsvermogen bedreigen.)

Maar ze is optimistischer dat lessen uit de pandemie tot verandering kunnen leiden.

"De pandemische sluiting was een geweldige kans om die gegevens te verzamelen en mensen precies te vertellen hoeveel beter of slechter de auto's en al dat rijden ons leven maakt, Hudda zei. "Ik heb goede hoop dat we er in de toekomst van kunnen profiteren. Als we ermee kunnen praten, en wijzen op deze collectieve ervaring van schonere lucht die we nu delen, dan kunnen we misschien kleine veranderingen in de levensstijl of denkwijze van mensen doorvoeren. We hebben een geweldige kans om mensen te laten beseffen dat duurzaamheid gaat over leven met minder."

Voor nu, Hudda en Durant troosten zich met de wetenschap dat een daling van 71 procent in auto's en 46 procent in vrachtwagens leidt tot een vermindering van meer dan 50 procent van de verkeersgerelateerde luchtvervuiling in stedelijke gebieden.

"De uitdaging is nu om deze verbeteringen tot ver in de toekomst vol te houden, " ze zeiden.