Европейская карта загрязнения аэрозолями может помочь улучшить здоровье человека
Исследователи измерили состав мелкодисперсной пыли в 22 точках Европы. Результатом этой международной работы под руководством Института Пауля Шеррера (PSI) стала европейская карта наиболее важных источников аэрозолей. Результаты опубликованы в журнале Environment International.
Хорошее качество воздуха крайне важно для нашего здоровья. Аэрозоли, или мелкодисперсная пыль, могут наносить вред здоровью, в том числе потому, что взвешенные частицы проникают глубоко в лёгкие. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), плохое качество воздуха, связанное с высокими концентрациями аэрозолей, ежегодно вызывает семь миллионов смертей во всем мире. Для принятия эффективных мер по улучшению качества воздуха жизненно важно определить основные источники аэрозолей.
Под руководством PSI исследователи составили европейскую карту источников аэрозолей. Для этого они проанализировали данные, собранные на 22 площадках в городских и сельских районах по всей Европе. Они определили основные источники органических аэрозолей — как природного, так и антропогенного происхождения — и их вариации в течение суток, месяцев и сезонов.
«Это крупный прорыв в исследованиях качества воздуха, — говорит Имад Эль-Хаддад, исполняющий обязанности руководителя исследований Лаборатории химии атмосферы PSI и соавтор исследования. — Наши данные теперь можно использовать для улучшения моделей качества воздуха. Эпидемиологи используют их, чтобы определить источники аэрозолей, наиболее опасные для здоровья человека». Таким образом, политики смогут предложить целенаправленные меры по сокращению наиболее опасных аэрозолей.
Сжигание топлива и транспорт
Хотя состав мелкодисперсной пыли варьируется в зависимости от места, исследователи последовательно выявили основной источник аэрозольного загрязнения: отопление жилых домов с использованием твёрдого топлива, такого как древесина или уголь.
«При использовании твёрдого топлива, такого как дрова, древесные гранулы, уголь или, в некоторых странах, торф, для отопления жилых домов, в воздух выбрасывается много мелкодисперсной пыли, что вредит здоровью местного населения, — говорит Ган Чен, исследователь аэрозолей в PSI и первый автор публикации. — В отличие от электростанций, на которых действуют строгие правила и системы фильтрации, правила выбросов от отопления жилых домов недостаточно строги для большинства европейских стран, включая Швейцарию». Например, во многих домах в сельских районах Альп до сих пор используются твёрдые виды топлива. «Древесина — это натуральный материал. Вероятно, поэтому многие люди не осознают, насколько вредно для здоровья сжигать древесину», — добавляет Чен. Исследователи надеются, что их работа повысит осведомлённость общественности о влиянии сжигания топлива в жилом секторе на качество воздуха.
Транспорт — ещё один значительный источник мелкодисперсной пыли. В то время как выхлопные газы транспортных средств с 1990-х годов подпадают под строгие правила, для улучшения качества воздуха необходимо уделять больше внимания нетопливным выбросам, таким как износ шин и тормозных колодок.
Стандартизированный протокол как образец для глобального использования
Данные для новой публикации получены с 22 измерительных станций в 14 странах Европы, где различные университеты и институты управляют собственными станциями мониторинга аэрозолей. Исследователи PSI разработали стандартизированный протокол для оценки данных и определения источников аэрозолей. Это исследование — главный результат международного проекта COLOSSAL, поэтому у него 70 соавторов.
Крайне важны для исследования были и несколько давно существующих исследовательских инфраструктур ЕС, включая сеть ACTRIS. «ACTRIS и другие общеевропейские исследовательские инфраструктуры являются отправной точкой для наших исследований, предоставляя долгосрочные данные высокого качества о короткоживущих компонентах атмосферы, важных для регионального климата и общественного здоровья», — говорит Эль-Хаддад.
Исследователи надеются, что их публикация станет трамплином для глобальной миссии. «Мы показали для Европы, что наш стандартизированный протокол анализа данных работает. Теперь его могут применять исследователи по всему миру», — говорит Чен. «PSI является мировым лидером в этой работе, которая позволяет нам относить измеренные аэрозоли к их источникам. Далее мы хотели бы расширить наш протокол, чтобы получить карты аэрозолей для всего мира».
Кроме того, исследователи предполагают, что такого рода данные вскоре можно будет собирать и анализировать в режиме реального времени. «Это позволило бы напрямую измерять эффективность мер, принимаемых для снижения загрязнения аэрозолями», — говорит Чен.
Установление более эффективных нормативных значений
В настоящее время ВОЗ требует, чтобы общее количество аэрозолей диаметром менее 2,5 микрометров не превышало 5 микрограммов на кубический метр воздуха. ВОЗ недавно пересмотрела это нормативное значение; ранее оно составляло 10 микрограммов на кубический метр. «Однако оба значения почти повсеместно превышаются, — говорит Эль-Хаддад. — Если мы установим новое значение на уровне 5 микрограммов на кубический метр, то 99% всех людей живут в районах, где оно в настоящее время не соблюдается».
В будущем, для более эффективного улучшения качества воздуха, регулирующие органы могли бы снижать предельные значения специально для тех аэрозолей, которые наиболее вредны для здоровья, в большей степени, чем для других. «В конечном итоге речь идёт о спасении жизней. Наши данные помогают обеспечить расстановку правильных приоритетов, когда речь идёт о качестве воздуха», — заключает Чен.