Partikül maddesine sahip hava kirliliği, 1 mikrometreden daha küçük kırsal saksonada yılda ortalama% 5 düşmüştür. Bununla birlikte, düşüşler özellikle Doğu Avrupa’dan gelen hava kütlelerinde belirgindi: PM1 konsantrasyonları yılda% 28’e kadar düştü.
Parçacıkların organik içeriği ise yılda sadece% 2’de önemli ölçüde daha az azalmıştır: mineral yağ ve kömürün yanmasından organik parçacıklar kabaca sabit kalırken, biyokütle yanma oranı yılda yüzde yarım artmıştır, bu da ısıtma ve/veya daha fazla orman yangınları için ahşap kullanımının arttığını gösterir.
Bu, Leipzig yakınlarındaki Tropos kırsal arka plan istasyonu Melpitz’de alınan 10 yıllık bir dizi ölçümü analiz ettikten sonra Leibniz Troposferik Araştırma Enstitüsü (Tropos), Modena Üniversitesi ve Meteoswiss’in araştırmacılarının ulaştığı sonuçtur.
2012’den 2022’ye kadar olan veriler, çevrimiçi ölçüm yöntemleri sayesinde öncekinden çok daha ayrıntılı bir kimyasal analiz olanak sağlar. Sonuçlar, hava kirliliği kontrol önlemlerini analiz etmek için uzun vadeli ölçümlerin ne kadar önemli olduğunu gösteriyor, araştırmacılar dergide yazıyor Atmosferik ortam.
Aerosol parçacıkları iklimi ve sağlığı etkiler. Avrupa Çevre Ajansı’nın (EEA) tahminlerine göre, Avrupa’da yaklaşık 293.000 kişi hava kirliliği nedeniyle 2021’de öldü. Hava kalitesi yıllarca izlenmiş olsa da, partikül madde kaynaklarının yıllar içinde nasıl değiştiği ve bunun Orta Avrupa’daki partikül maddenin kimyasal bileşimini nasıl etkilediğine dair bilgi eksikliği vardır.
Bu çalışmada kullanılan aerosol kimyasal türleşme monitörü (ACSM) gibi aerosol kütle spektrometrelerine dayanan çevrimiçi yaklaşımların geliştirilmesi, sadece aerosol kimyasal bileşimi üzerinde yüksek zaman çözünürlük sonuçları sağlamakla kalmaz, aynı zamanda organik aerosol kaynaklarının tanımlanmasına erişmek için eşsiz bir fırsat sağlar.
Standart 24 saatlik günlük filtre ölçümleriyle karşılaştırıldığında, böyle bir yaklaşım rüzgar yönlerinin atanmasını daha net hale getirir, çünkü bunlar nadiren 24 saat boyunca sabittir. Almanya’da, bu ACSM cihazlarından sadece ikisi sürekli olarak birkaç yıldır kullanılmaktadır: biri Bavyera’daki DWD Hohenpeißenberg Gözlemevi’nde ve diğeri Saksonya’daki Tropos araştırma istasyonu Melpitz’de.
Melpitz’de yapılan mevcut ölçümler Actrris AB Araştırma Ağının yanı sıra EMEP Avrupa Hava İzleme Ağı’nın bir parçasıdır. İstasyon Saksonya’nın ovalarında yer almaktadır ve kırsal doğu Almanya’nın büyük bölümlerini temsil etmektedir ve Atlantik ve Kıta İklimi arasındaki sınırda yer almaktadır, bu da onu Avrupa’daki büyük ölçekli analizler için özellikle ilginç kılmaktadır.
2008 yılında, AB Hava Kalitesi Direktifi, partikül madde fraksiyonu için metreküp başına 40 mikrogram yıllık ortalama sınır değeri belirledi10 insan sağlığını korumak için. Ancak 2030’dan itibaren PM için AB sınır değeri10 metreküp başına 20 mikrograma ve PM için yıllık sınır değerine düşürülecektir.2.5 metreküp başına 25 ila 10 mikrogram yarısından fazla azaltılacaktır.
Dünya Sağlık Örgütü (WHO) bunun sadece yarısını, yani metreküp başına 5 mikrogram bile önermektedir. PM gibi küçük partikül madde için şu anda sınır değeri yok1 burada ölçüldü. Bununla birlikte, bilim adamları onları insan sağlığı üzerindeki olumsuz etkilerin önemli bir göstergesi olarak görüyorlar, çünkü bu küçük ince toz fraksiyonları, kaba tozun aksine, akciğerlere derinlemesine nüfuz eder ve daha sonra kan dolaşımı yoluyla vücuttaki enflamatuar reaksiyonları tetikleyebilir.
2012’den 2022’ye kadar PM’nin partikül kütle konsantrasyonu1 (yani, 1 mikrometreden daha küçük bir çapa sahip olan parçacıklar) Melpitz’de ortalama, metreküp başına 10 mikrogramın hemen altında, 5.6 µg m arasında değişen bazı önemli yıldan mevsimsel değişim-3 2019 sonbaharında neredeyse 16 ug m-3 2016-2017 kışında.
Organik bileşenler, partikül konsantrasyonunun neredeyse yarısını, ardından nitrat, sülfat, amonyum ve eşdeğer siyah karbon (EBC) oluşturuldu. Melpitz’deki organik bileşenlerin toplam kütle konsantrasyonundaki azalma, yılda% 5’in biraz altında azalma, öncelikle nitrat ve EBC’nin azaltılmasından kaynaklanmaktadır (her biri yılda yaklaşık% 1).
“Bu düşüşler, Avrupa’daki temiz hava önlemlerinin olumlu etkisini, özellikle de hayır gibi taşıma ile ilgili emisyonları hedefleyenler gösteriyor.X ve EBC. Doğu Avrupa hava kitleleri sürekli olarak Batı Avrupa’sından daha yüksek kirlilik seviyelerine sahipti, ancak bu fark zamanla azaldı, bu da Doğu’daki hava kalitesindeki potansiyel iyileştirmeleri gösteriyor. “
Organik aerosol fraksiyonunda kaynak tanımlama, fosil yakıtlar ve ahşap yanma ve orman yangınlarından biyokütle için eğilimlerin iyi bir göstergesini sağlar.
Belirlenen beş kaynaktan üçü, mineral yağ yanması (örneğin, hidrokarbon benzeri organik aerosol için HOA adı verilen araba egzozu ve ev ısıtması), biyokütle yanma (örneğin, BBOA olarak adlandırılan) ve kömür yanması (CCOA olarak adlandırılan) gibi antropojenik kaynaklarla ilişkilendirilirken, kalan ikisi antropojenik veya loogenik (biyogenik olarak da bağlantılı değil (biyogenik), spesifik olarak bağlanmamıştır ( Mo-ooa).
Beş grup (HOA, BBOA, CCOA, LO-OOA ve MO-OOA) organik aerosolün ortalama%7,%10,%12,%31 ve%40’ına katkıda bulundu:
Hidrokarbon benzeri OA (HOA), otomobil motorlarında ve ısıtma sistemlerinde mineral yağ yanmasının açık bir göstergesidir. Bu HOA konsantrasyonları genel olarak stabil kaldı, bu da sabit lokal emisyonları gösterdi, ancak doğu rüzgarları için (yılda% 0.25) hafif bir azalma gözlendi.
Biyokütle yakan OA (BBOA) ve kömür-yanma OA (CCOA), doğu hava kütlelerinde daha yüksek konsantrasyonlar göstererek uzun mesafeli taşıma yoluyla emisyonların etkisini vurguladı. BBOA katkıları kışın biraz arttı (on yıl boyunca% 0.32), bu da özel hanelerde ısıtma amaçları için artan biyokütle yanması olduğunu gösterdi. Şaşırtıcı bir şekilde, CCOA, muhtemelen Batı Avrupa santrallerinde daha yüksek kömür kullanımı nedeniyle, batı rüzgarlarında (yılda% 0.27) artan bir eğilim gösterdi.
Önümüzdeki yıllarda eğilimin nasıl değişmeye devam edeceğini araştırmak için daha fazla araştırmalar gerekmektedir, ancak aynı zamanda farklı yerlerdeki sonuçları karşılaştırmaktadır. Böyle bir karşılaştırma, AB araştırma altyapısı Actris’teki uygun araçlarla donatılmış farklı Avrupa gözlemevlerinden yararlanarak mümkün olacaktır. Daha sonra Avrupa havasındaki değişiklikleri daha iyi izlemek ve nedenleri daha kolay tanımlamak mümkün olacaktır.
Tropos’tan Dr. Laurent Poulain’in “Arka plan bölgesindeki uzun vadeli ölçümlerimiz, Avrupa ve ulusal hava kalitesi politikalarının ve enerjinin sadece kentsel hava kalitesini etkilemekle kalmayıp, aynı zamanda uzun menzilli ulaşım süreçleri yoluyla kırsal ve arka plan ortamını etkilediğini açıkça göstermektedir.”
“Sonuçlar, genel partikül madde kütle konsantrasyonuna katkıda bulunan kaynakların ve kimyasal türlerin kütle konsantrasyonundaki ve dağılımındaki değişiklikleri araştırmanın ne kadar önemli olduğunu göstermektedir.”
Böyle bir yaklaşım, sadece parçacıklardaki kaynakların veya kimyasal türlerin dağılımını izlemek için değil, aynı zamanda aerosolün fiziksel özelliklerinde higroskopik, ışık emilimi veya saçılma gibi değişiklikleri tahmin etmek için de önemlidir. Bu tür eğilimlerin tahmin modellerine dahil edilmesi, aerosol parçacıklarının özelliklerindeki uzun vadeli değişikliklerin anlaşılmasını geliştirebilir ve sonuçta iklim modellemesindeki iyileştirmelere katkıda bulunabilir.
