Kina er hot spot for jordnær ozonforurening

I Kina, mennesker indånder luft tyk med det lungeskadelige forurenende stof ozon to til seks gange oftere end folk i USA, Europa, Japan, eller Sydkorea, ifølge en ny vurdering. Med én metrisk – det samlede antal dage med daglige maksimale gennemsnitlige ozonværdier (8-timers gennemsnit) større end 70 ppb – havde Kina dobbelt så mange høje ozondage som Japan og Sydkorea, tre gange mere end USA, og seks gange mere end Europa.

"Vi finder ud af, at i de mest folkerige byområder i det østlige og centrale Kina, der er mere end 60 dage i et kalenderår med overfladeozonniveauer, der overstiger den kinesiske nationale ozonluftkvalitetsstandard, "sagde Lin Zhang fra Peking University, hovedforfatter af undersøgelsen i det aktuelle nummer af Miljøvidenskab og teknologibreve .

"Kina er blevet et hot spot for nutidens overflade-ozonforurening, " sagde Owen Cooper, en medforfatter på forskningspapiret og en CIRES-forsker, der arbejder i NOAA's Chemical Sciences Division. "Menneskets og vegetationens eksponering i Kina er større end i andre udviklede regioner i verden med omfattende ozonovervågning."

Mange lande regulerer ozon på grund af den skade, det forurenende stof gør på planter og mennesker.

I USA, for eksempel, den nuværende sundhedsbaserede standard for jordnær ozon, fastsat af U.S. Environmental Protection Agency, er 70 ppb (baseret på det maksimale daglige 8-timers gennemsnit). Den kinesiske nationale ozonluftkvalitetsstandard er et dagligt maksimalt 8-timers gennemsnit på mere end 160 mikrogram pr. kubikmeter, svarende til omkring 80 ppb.

Ozon ved jordoverfladen dannes oftest, når flygtige organiske forbindelser og nitrogenoxider reagerer i atmosfæren i nærvær af sollys. Afbrænding af fossile brændstoffer og biomasseafbrænding (fra afgrøderydning eller skovbrande) er vigtige kilder til flygtige organiske forbindelser og nitrogenoxider. Siden 1990'erne, strammere kontrol med emissioner af disse ingredienser har reduceret ozonforurening i mange europæiske og amerikanske byer. Men omfanget af overflade-ozonforurening i Kina er ikke blevet almindeligt anerkendt, dels fordi der var så få kinesiske overvågningssteder før 2012, ifølge forskerne.

Til denne undersøgelse, forskerne brugte data fra et relativt nyt netværk af 1, 600 ozonmonitorer i Kina og en massiv ny global ozondatabase til at kvantificere ozonniveauerne i Kina og sammenligne dem med niveauerne i andre lande.

Den nye rapport viser, at Kina har højere ozonforureningsniveauer end alle nationer med ozonmonitorer, inklusive USA, Europa, Japan, og Sydkorea. Hver ozonmåling, som forskerne kiggede på, steg kontinuerligt i Kina i løbet af de sidste fem år. "Vi fandt de største stigninger i ozoneksponering i det østlige og centrale Kina, især i de mest folkerige områder. Disse resultater indikerer en stigende sværhedsgrad af menneskers og afgrøder/økosystemers ozoneksponering i hele Kina, " sagde Xiao Lu i Zhangs gruppe, første forfatter til undersøgelsen.

Faktisk, Nutidens ozonniveauer i større kinesiske byer er sammenlignelige med niveauerne i USA i 1980'erne og 1990'erne. "Ozonniveauerne i Beijing i dag ligner Los Angeles i 1990'erne, da emissionskontrol lige var begyndt at have en indvirkning på at reducere ozonniveauerne der, " sagde Cooper.

Vinter vs. sommer udfordringer

I de sidste mange år, vinterdisforurening har været den største offentlige bekymring i Kina og fokus for regeringens indsats mod luftforurening, ifølge Zhang. Den kinesiske regering har implementeret strenge emissionskontrolforanstaltninger for at forbedre luftkvaliteten:Siden 2013, handlingsplanen om forebyggelse og kontrol af luftforurening har reduceret koncentrationen af ​​primære luftforurenende stoffer og partikler med i gennemsnit 35 procent for 74 større byer.

Zhang og Lu mener, at de skadelige virkninger af overflade-ozonforurening er meget mindre anerkendte. "Mange mennesker i Kina er ikke klar over, at vi kan lide under alvorlig ozonforurening under en typisk blå himmel i sommerdage. Den nye alvorlighed af ozonforurening i Kina udgør nu en ny udfordring for emissionskontrolstrategier, " sagde Zhang.

Ozon skader afgrøder

Fordi ozon kan skade planter, herunder afgrøder, forskerne undersøgte også potentialet for ozoninduceret planteskade i Kina. En vegetationsmetrik, de undersøgte, fanger akkumuleret ozoneksponering, der overstiger en tærskel, over hvilken trævækst eller afgrødeudbytte forventes at blive reduceret, over en afgrødes typiske tre måneders vækstsæson.

I Kina, værdierne for denne metriske var 1,4-2 gange højere end i Japan, Sydkorea, Europa, og USA. Undersøgelser udført før 2010 på nogle få kinesiske steder konkluderede, at ozonforurening allerede reducerede hvedeudbyttet med op til 6-15 procent. "Og fordi ozonniveauerne i Kina er steget siden da, vi ville forvente at se endnu større afgrødetab nu, " sagde Cooper.

Vurderingsrapport om troposfærisk ozon

Databasen, som forskerne brugte i denne analyse, er en del af Tropospheric Ozone Assessment Report (TOAR), en række globale vurderinger af ozonforurening og dens relevans for mennesker, planter, og klima. CIRES 'Owen Cooper er formand for forskningsprojektets styregruppe. "Det er præcis den slags opfølgende vurdering, vi håbede, at TOAR ville inspirere, " han sagde.

Ifølge hovedforfatteren Zhang, videnskabsmænd har vidst, at der er høje overfladeozonniveauer i det nuværende Kina; hvad de ikke vidste var, hvordan Kinas ozonforurening sammenlignet med andre industrialiserede lande i form af størrelse, frekvens, human, og vegetationseksponering. "Vores undersøgelse præsenterer en sådan ny sammenligning ved at kombinere de kinesiske ozondata med TOAR-datasættet, " sagde Zhang.