Wetenschap
Hoe de smogige lucht in New Delhi op te ruimen
Een internationaal onderzoek onder leiding van atmosferische onderzoekers van PSI laat voor het eerst zien welke delen van de deeltjes in de lucht boven Noord-India vooral schadelijk zijn voor de gezondheid.
Nergens anders ademen mensen lucht in die zo vuil is als in India. Volgens de Wereldgezondheidsorganisatie kunnen maar liefst 1,3 miljoen sterfgevallen per jaar op het subcontinent worden toegeschreven aan vervuilde lucht.
Met haar National Clean Air Program wil de Indiase regering tegenmaatregelen nemen. Om dit te doen moeten besluitvormers weten uit welke bronnen de deeltjes afkomstig zijn, hoe ze regionaal verspreid worden en hoe schadelijk bepaalde verbindingen zijn voor de menselijke gezondheid. Deze belangrijke informatie is nu voor het eerst verstrekt door een onderzoek onder leiding van leden van het Laboratorium voor Atmosferische Chemie van PSI, met partners uit India, China, Duitsland, Denemarken, Frankrijk, Spanje en Zwitserland.
De onderzoekers hebben niet alleen de hoeveelheden en herkomst van deeltjes in de lucht bepaald, maar ook hun oxidatieve potentieel – een belangrijke factor voor het schadelijke effect dat een chemische verbinding kan hebben op levende cellen en dus op de gezondheid. Het onderzoek is nu gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications .
De focus van het onderzoek lag op de Indiase hoofdstad New Delhi, en niet voor de eerste keer. Van alle steden op aarde wordt het beschouwd als de metropool met de hoogste concentratie fijnstof in de lucht. De afgelopen vier jaar hadden de onderzoekers al baanbrekende inzichten verworven in de luchtverontreiniging daar. In een onderzoek uit 2023 toonden ze voor het eerst aan dat chemische processen in de lucht boven New Delhi anders verlopen dan in andere grote steden.
Onvolledige verbranding is de voornaamste oorzaak
Dit keer was het team geïnteresseerd in de bronnen van fijnstofemissies en de pathogene werking van bepaalde stoffen. Volgens het onderzoek speelt onvolledige verbranding een bijzonder grote rol bij de vervuiling van de lucht. Zelfs niet-experts erkennen dit:"Als het rookt, is de verbranding onvolledig", legt Imad El Haddad uit. Hij en André Prévôt van het Laboratorium voor Atmosferische Chemie bij PSI leidden het nieuwste onderzoek.
Met name de verbranding van biomassa of afval levert een belangrijke bijdrage aan de vorming van deeltjes en smog. Hierbij valt te denken aan het verbranden van koeienmest voor verwarming en koken, waarbij ook veel fijnstof vrijkomt. Daarbij komt het verouderde wagenpark, vooral de kleine voertuigen die tuktuks worden genoemd en die veel worden gebruikt in India, en scooters met inefficiënte tweetaktmotoren.
Om de lokale en regionale verspreiding van fijnstof beter te kunnen beoordelen, heeft het team het netwerk van meetlocaties uitgebreid in vergelijking met het vorige onderzoek, door twee locaties toe te voegen in het stedelijk gebied van New Delhi, één in de omgeving van de hoofdstad en één in Kanpur. 500 kilometer ten zuidoosten van de hoofdstad. De monsters van deze locaties zijn bij PSI onderzocht door middel van massaspectroscopie om de samenstelling ervan te bepalen.
Fijne deeltjes veroorzaken oxidatieve stress
De hoeveelheid fijnstof in de lucht is een belangrijke factor, maar niet de enige. Hoe schadelijk een stofdeeltje voor de gezondheid is, hangt af van de chemische samenstelling en het oxidatieve potentieel ervan. Simpel gezegd verwijst dit naar de stress die een chemische verbinding uitoefent op levende cellen en uiteindelijk op hele organen zoals de longen of bloedvaten. Deze stress kan leiden tot astma, ontstekingen, hoge bloeddruk en andere ziekten.
Het team heeft dit oxidatieve potentieel bepaald en gecorreleerd met lokale en regionale deeltjesbronnen. Ondanks het feit dat de chemische samenstelling van fijnstof op verschillende locaties verschillend was, is het hoge oxidatieve potentieel van met name organische aërosolen terug te voeren op de onvolledige verbranding van biomassa en fossiele brandstoffen, samen met hun organische oxidatieproducten in de atmosfeer.
Vergeleken met Europa of China wordt een groter deel van deze componenten lokaal uitgestoten, met nog steeds een substantiële bijdrage uit regionale bronnen. Dit komt overeen met de bevindingen van het onderzoek van vorig jaar.
Voor programmaleider André Prévôt was het vierjarige programma een groot succes en een belangrijke bijdrage aan de beoordeling van de luchtkwaliteit voor de 900 miljoen mensen die in de laaglanden van de rivier de Ganges wonen. "Toch hebben we nog een lange weg te gaan", zegt Prévôt.
“India heeft strikte maatregelen en langetermijnmonitoring nodig, evenals maatschappelijke veranderingen en een beter publiek bewustzijn van milieubescherming.” Het zal dus nog enige tijd duren voordat de milieuomstandigheden in Noord-India verbeteren.