science >> Wetenschap >  >> Natuur

De brandende kwestie van Bonfire Night-vervuiling

Een luchtfilter voor en na het experiment, met de hoeveelheid vervuilend materiaal dat is verzameld op Bonfire Night 2017. Credit:Michael Adams

Bonfire Night-feesten vervuilen onze lucht met enorm hoge hoeveelheden roet, wetenschappers hebben gevonden.

Onderzoekers van de Universiteit van Leeds hielden de luchtkwaliteit in de gaten om te bepalen of roet veroorzaakt door branden en vuurwerk, bekend als zwarte koolstof, zou kunnen helpen om ijs in wolken te creëren.

Ze vonden dat roet in de atmosfeer rond Guy Fawkes Night-evenementen ongeveer 100 keer het normale niveau was.

IJs komt van nature voor in wolken, maar kleine deeltjes woestijnstof, bodemstof, schimmels en bacteriën die hoog in de lucht worden geveegd, kunnen ervoor zorgen dat onderkoelde waterdruppels in wolken om hen heen bevriezen. Hoge concentraties van deze ijsvormende deeltjes kunnen ervoor zorgen dat wolken bevriezen, mogelijk van invloed zijn op het klimaat op aarde.

Het team voerde experimenten uit op 5 november 2016 tot in de vroege uurtjes van de volgende dag, en in 2017 van 4 en 5 november, het filteren van de lucht met monsters die elk uur worden genomen. Apparatuur werd opgesteld op het balkon van het gebouw van de School of Earth and Environment, 15 m vanaf het maaiveld en meer dan 0,5 km van individuele vreugdevuren of vuurwerkshows, om een ​​representatief beeld te geven van de luchtkwaliteit in de stad.

De filters werden gewassen en de vloeistof werd aan verschillende temperaturen onderworpen om atmosferische omstandigheden na te bootsen.

De onderzoekers ontdekten dat zwarte koolstof geproduceerd op Bonfire Night niet werkte als ijskiemvormende deeltjes, maar ze hadden niet verwacht zulke hoge niveaus van de vervuilende materie in de atmosfeer te zien.

Zwarte koolstofdeeltjes zijn zo klein, ze kunnen diep in de longen doordringen en irritatie veroorzaken. Langdurige blootstelling kan schadelijke effecten hebben op het hart en de longen en draagt ​​jaarlijks bij aan miljoenen sterfgevallen wereldwijd.

De krant, Een grote verbrandingsaërosolgebeurtenis had een verwaarloosbare impact op de atmosferische ijskiemvormende deeltjespopulatie, is gepubliceerd in Journal of Geophysical Research:Atmosferen vandaag.

Hoofdauteur Michael Adams, Research Fellow in Atmosferische ijskiemvorming, zei:"Onze metingen toonden aan dat, hoewel de vervuiling die wordt uitgestoten op Bonfire Night, geen enkel effect zou moeten hebben op de vraag of wolken vloeibaar of ijs zijn, de verhoogde concentraties van roet en andere verontreinigende stoffen in de atmosfeer zouden een waarschuwing moeten zijn voor mensen met reeds bestaande gezondheidsproblemen, aangezien de aerosoldeeltjes zo groot zijn dat ze de longen kunnen binnendringen en problemen kunnen veroorzaken."

Onderzoeksbegeleider Benjamin Murray, Hoogleraar Atmosferische Wetenschappen in Leeds' School of Earth and Environment, zei:"Bonfire Night is een massale vervuilingsgebeurtenis in het VK. Mensen met bestaande gezondheidsproblemen, zoals hart- en longaandoeningen, lopen een verhoogd risico."

"De impact op wolken en klimaat was niet duidelijk. Het goede nieuws is dat Bonfire Night geen invloed heeft op de vorming van ijs in onderkoelde wolkendruppels. Maar, we weten dat BC op andere manieren klimaatopwarming veroorzaakt.

"Ik was verrast om de niveaus van zwarte koolstof zo lang zo lang op meerdere nachten te zien. Het was opvallend hoe slecht de luchtkwaliteit was op Bonfire Night."

Weersomstandigheden kunnen van invloed zijn op hoe lang de deeltjes in de lucht blijven. Het team ontdekte dat de vervuiling tijdens het experiment van 2016 binnen een paar uur uit de stad was gespoeld. door een stevige wind uit het noorden.

Maar in 2017 was de lucht relatief stil en hield de vervuiling de volgende dag aan.

Terwijl het inzicht geeft in de niveaus van zwarte koolstof die wordt uitgestoten op Bonfire Night, de ontdekkingen van het team hebben ook bijgedragen aan het begrip van verschillende bronnen van ijskiemvormende deeltjes - een belangrijk onderzoeksgebied in de klimaatwetenschap.

Prof Murray zei:"Wolken met onderkoeld water en ijs zijn van de eerste orde voor het klimaat. Uitgestrekte wolkensystemen gemaakt van een mengsel van ijs en water boven de oceanen van de wereld bufferen het opwarmende effect van CO 2 .

"Maar de buffercapaciteit hangt af van hoeveel ijs erin zit, die op zijn beurt afhangt van de concentratie en verdeling van ijskiemvormende deeltjes.

"We ontdekten dat aërosoldeeltjes die tijdens de viering worden uitgestoten, niet zo effectief zijn in het vormen van ijs als aërosoldeeltjes die al in de atmosfeer aanwezig zijn.

"We concluderen dat aerosoldeeltjes die worden uitgestoten door verbrandingsprocessen zoals die waargenomen op Bonfire Night geen belangrijke bron van ijskiemvormende deeltjes zijn."