Feinstaub entsteht aus der Holzverbrennung, der Stromerzeugung, Kraftfahrzeugen und anderen Verbrennungsquellen, die winzige Partikel in die Luft abgeben. Mit einer Größe von nur 2,5 Mikrometern oder kleiner sind diese Partikel klein genug, um eingeatmet zu werden und dauerhafte Schäden an Herz und Lunge zu verursachen. Die als PM2,5 bekannten Partikel sind in Indien und der umliegenden Region Südasien ein führender Risikofaktor für die Sterblichkeit.
Eine neue Studie von Forschern in Randall Martins Labor an der McKelvey School of Engineering der Washington University in St. Louis bewertete den Beitrag verschiedener Emissionssektoren und Kraftstoffe zur PM2,5-Masse für 29 Bundesstaaten in Indien und sechs umliegende Länder: Pakistan, Bangladesch, Nepal, Bhutan, Sri Lanka und Myanmar.
Die Ergebnisse wurden am 7. Juli veröffentlicht Umweltwissenschaften und -technologie, identifizieren primäre organische Stoffe – organische Partikel, die aus verschiedenen Quellen direkt in die Atmosphäre emittiert werden – als Hauptursache für hohe PM2,5-Konzentrationen über Südasien. Das Papier beleuchtet auch mögliche Wege zur Reduzierung der PM2,5-Masse und zur Verbesserung der Bevölkerungsgesundheit in ganz Südasien.
„Länder in Südasien haben erhebliche Emissionen und eine damit verbundene Belastung durch Luftverschmutzung und Sterblichkeit“, sagte Erstautorin Deepangsu Chatterjee, Doktorandin für Energie-, Umwelt- und Chemieingenieurwesen an der McKelvey School of Engineering. „Unsere Studie zeigt, dass im Jahr 2019 über 1 Million Todesfälle in Südasien, die auf PM2,5 in der Luft zurückzuführen sind, hauptsächlich auf die Verbrennung von Wohngebäuden, die Industrie und die Stromerzeugung zurückzuführen sind. Fester Biobrennstoff ist der brennbare Brennstoff, der am meisten zur PM2,5-bedingten Sterblichkeit beiträgt, gefolgt von.“ Kohle und Öl und Gas.
„Luftverschmutzung, sowohl drinnen als auch draußen, ist der Hauptrisikofaktor für den Tod in Südasien“, sagte Co-Autor Michael Brauer, Professor am Institute for Health Metrics and Evaluation an der University of Washington und der University of British Columbia. „Das Verständnis der wichtigsten beitragenden Quellen ist ein entscheidender erster Schritt zur Bewältigung dieses ernsten Problems.“
Eine große Herausforderung bei der Bewertung der Auswirkungen von PM2,5 besteht darin, zu verstehen, wie es im Laufe der Zeit produziert und verteilt wird. Chatterjee und Martin, der Raymond R. Tucker Distinguished Professor für McKelvey Engineering, kombinierten globale Emissionsinventare, satellitengestützte Feinstaubschätzungen an der Oberfläche und modernste globale Modellierungsfunktionen, um regionale Simulationen zu entwickeln. Sie berücksichtigten auch den Ferntransport, um zu verstehen, wie verschiedene Emissionssektoren und Kraftstoffe zu PM2,5 und den damit verbundenen Sterblichkeitsraten beitrugen.
„Fortschritte bei der Modellierung der atmosphärischen Zusammensetzung mit Einschränkungen durch Satellitenfernerkundung ermöglichten uns die Einschätzung der PM2,5-Quellen in ganz Südasien“, sagte Martin. „Das hat dazu beigetragen, unsere Aufmerksamkeit auf die großen Beiträge der Verbrennung von Biokraftstoffen und Kohle zu lenken.“
Chatterjee stellte außerdem fest, dass die PM2,5-Massenzusammensetzung in Südasien durch primäre organische Stoffe in den wichtigsten beitragenden Sektoren bestimmt wird. Die PM2,5-Zusammensetzungsanalyse des Teams kann besonders nützlich sein, um Minderungsstrategien für bestimmte Arten zu entwickeln.
Zu den weiteren bemerkenswerten Merkmalen gehören der hohe Anteil der Kohle in Zentral- und Ostindien, eine höhere Luftverschmutzung in Haushalten im Nordosten und Zentralindien, der Anteil von Biokraftstoffen in Bangladesch und offene Feuer in Myanmar.
„Diese Studie zeigt, dass das Luftverschmutzungsproblem in Südasien nicht nur ein Problem auf städtischer Ebene ist. Daher werden Maßnahmen, die auf die Entwicklung auf städtischer Ebene abzielen, nicht ausreichen, um die PM2,5-Belastung auf nationaler Ebene zu verringern“, sagte Chatterjee.
Chatterjee, Martin und ihre Co-Autoren schlagen mehrere Strategien für künftige Interventionen in ganz Südasien vor, einschließlich Richtlinien, die den Ersatz traditioneller Brennstoffquellen durch nachhaltige Energiequellen fördern.
„Die politischen Maßnahmen in Indien haben in den letzten fünf bis zehn Jahren darauf hingearbeitet, Bedenken hinsichtlich der Luftverschmutzung und der damit verbundenen Gesundheitsbelastung und Sterblichkeitsrisiken zu erkennen und zu verbessern. Die Wirksamkeit dieser Maßnahmen motiviert die südasiatische Bevölkerung, weiter voranzuschreiten und strategische Maßnahmen zu entwickeln.“ „Das Wachstum der Luftverschmutzung einzudämmen“, sagte Chatterjee. „Unser Papier liefert detaillierte Sektor-, Kraftstoff- und Zusammensetzungsinformationen für verschiedene Bundesstaaten in Indien und umliegende Länder, die für lokale politische Entscheidungsträger nützlich sein könnten, um PM2,5-Quellen in ihrer spezifischen Region zu beseitigen.“
Mehr Informationen:
Deepangsu Chatterjee et al., Quellenbeiträge zu Feinstaub und attributabler Mortalität in Indien und der umliegenden Region, Umweltwissenschaft und -technologie (2023). DOI: 10.1021/acs.est.2c07641