Neue Studie beschreibt, wie sich die chemische Zusammensetzung der Luftverschmutzung in den USA im Laufe der Zeit verändert hat

Eine neue Studie veröffentlicht In Atmosphärische Umgebung von Forschern der University of North Carolina in Chapel Hill hat räumliche und zeitliche Trends für Feinstaub (PM2,5) in den kontinentalen Vereinigten Staaten analysiert, um den Fortschritt regulatorischer Maßnahmen von Bundes-, Landes- und Kommunalbehörden zur Eindämmung der Luftverschmutzung zu verfolgen .

Das Team stellte fest, dass die jährliche durchschnittliche Konzentration von PM2,5 zwar deutlich gesunken war, seine chemische Zusammensetzung sich jedoch im Untersuchungszeitraum von 2006 bis 2020 verändert hatte. Ihre Analyse legt nahe, dass gezielte Strategien zur Reduzierung spezifischer Schadstoffe für verschiedene Regionen der USA möglicherweise stärker ausfallen wirksam bei der weiteren Reduzierung der gesamten Luftverschmutzung und der PM2,5-bedingten gesundheitsschädlichen Auswirkungen.

PM2,5, ein Luftschadstoff, ist eine Mischung aus mehreren chemischen Spezies und enthält feine Partikel mit einer Größe von weniger als 2,5 Mikrometern. PM2,5 wird mit vielen negativen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit in Verbindung gebracht, einschließlich vorzeitigem Tod. Es kann auch die Sicht beeinträchtigen, indem es Dunst in der Luft erzeugt.

„Die Ergebnisse dieser Studie sind besonders aktuell angesichts der erst diesen Monat angekündigten Überarbeitung des gesundheitsbezogenen Standards für PM2,5 durch die EPA von 12 µg/m3 auf 9 µg/m3“, sagte Saravanan Arunachalam, leitender Autor der Studie und stellvertretender Direktor des UNC Institute for the Environment.

„Staaten mit Überwachungsgeräten, die den neuen PM2,5-Standard überschreiten, werden versuchen, die chemischen Bestandteile von PM2,5 zu verstehen und zu verstehen, wie sie sich im Laufe der Zeit verändert haben, und dies wird von entscheidender Bedeutung für die Entwicklung von Richtlinien zur Emissionsreduzierung sein, um potenziellen künftigen Nichterfüllungen entgegenzuwirken.“ Bezeichnungen.“

Anhand von Daten des US-amerikanischen EPA Air Quality System (AQS) bewertete das Forschungsteam Trends in den 48 angrenzenden US-Bundesstaaten. Zu den in PM2,5 in den USA vorkommenden Chemikalien gehören Sulfat, Ammonium, Nitrat, organischer Kohlenstoff, elementarer Kohlenstoff und andere Spurenelemente, die aus einer Vielzahl von vom Menschen geschaffenen und natürlichen Quellen stammen.

Die größten Verbesserungen der Luftqualität während dieses analysierten 15-Jahres-Zeitraums wurden in Gebieten mit der schlechtesten Basisluftqualität beobachtet. Das Ohio Valley und die südöstlichen Bundesstaaten beispielsweise verzeichneten aufgrund von Vorschriften zu Emissionsquellen wie Kohlekraftwerken und Industrie die größten Verbesserungen.

Die Schwefeldioxidemissionen, ein Nebenprodukt der Verbrennung fossiler Brennstoffe, gingen im Untersuchungszeitraum aus Kraftwerken um 91,5 % zurück. Die meisten Schwefeldioxidemissionen in der Studie stammten aus dem Ohio Valley und dem Südosten der USA. Ein Anstieg der schlechten Luftqualität entlang der Westküste im Jahr 2020 war wahrscheinlich auf ausgedehnte Waldbrände zurückzuführen.

Obwohl die Sulfat- und Ammoniumwerte in den gesamten USA zurückgegangen sind, schlagen die Forscher angesichts des zunehmenden Beitrags von Kohlenstoff zum gesamten PM2,5-Gehalt die Reduzierung anderer Kohlenstoffquellen in der Umwelt vor, um die Luftqualität weiter zu verbessern. Die Tage mit hoher Schadstoffbelastung sind in den letzten Jahren zurückgegangen, der primäre organische Kohlenstoff erreichte jedoch in den Wintermonaten aufgrund der verringerten Bildungsrate sekundärer organischer Aerosole bei niedrigen Temperaturen seinen Höhepunkt.

Diese regionalen Unterschiede, so die Forscher, zeigen, dass regional gezielte Ansätze zur Eindämmung der Luftverschmutzung die Luftqualität des Landes weiter verbessern, die Gesundheitsausgaben für luftverschmutzungsbedingte Gesundheitsprobleme senken und zusätzlich Menschenleben retten werden.

„Verschiedene chemische Bestandteile von PM2,5 sind mit verschiedenen Emissionsquellen verbunden, daher sollte die Entwicklung künftiger Emissionskontrollstrategien zur Reduzierung der PM2,5-Konzentrationen auf einer umfassenden Analyse räumlich-zeitlicher Trends der chemischen Zusammensetzung von PM2,5 und einem tiefen Verständnis davon basieren die Beziehungen zwischen Änderungen der Emissionen und Umgebungskonzentrationen“, sagte Bin Cheng, Mitautor und wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut.

„Die Ergebnisse dieser Studie werden auch zu künftigen epidemiologischen Studien beitragen, um spezifische PM2,5-Komponenten zu identifizieren, die die menschliche Gesundheit stärker beeinträchtigen als andere“, fügte Arunachalam hinzu.