Sporing af luftforureningsforskelle – dagligt – fra rummet

Undersøgelser har vist, at forurening, hvad enten det er fra fabrikker eller trafiksnurrede veje, påvirker samfund i uforholdsmæssig grad, hvor økonomisk dårligt stillede mennesker og latinamerikanske, sorte og asiatiske mennesker bor. Efterhånden som teknologien er blevet forbedret, er videnskabsmænd begyndt at dokumentere disse forskelle i detaljer, men information om daglige variationer har manglet. I dag rapporterer forskere foreløbigt arbejde med at beregne, hvordan uligheder i eksponering svinger fra dag til dag på tværs af 11 store amerikanske byer. Derudover viser de, at klimaændringer nogle steder kan forværre disse forskelle.

Forskerne vil præsentere deres resultater på efterårsmødet i American Chemical Society (ACS).

Luftforureningsniveauer kan variere betydeligt over relativt korte afstande, for eksempel falde af et par hundrede meter fra en motorvej. Forskere, herunder Sally Pusede, Ph.D., har brugt satellit og andre observationer til at bestemme, hvordan luftkvaliteten varierer på en lille geografisk skala på niveau med kvarterer.

Men denne tilgang overser en anden afgørende variabel. "Når vi regulerer luftforurening, tænker vi ikke på, at det forbliver konstant over tid, vi tænker på det som dynamisk," siger Pusede, projektets hovedefterforsker. "Vores nye arbejde tager et skridt fremad ved at se på, hvordan disse niveauer varierer fra dag til dag," siger hun.

Oplysninger om disse udsving kan hjælpe med at identificere kilder til forurening. For eksempel, i forskning rapporteret sidste år, fandt Pusede og kolleger ved University of Virginia, at ulighederne i luftkvaliteten på tværs af store amerikanske byer faldt i weekenden. Deres analyse knyttede dette fald til reduktionen af ​​leverancer med dieseldrevne lastbiler. I weekenden er mere end halvdelen af ​​sådanne lastbiler parkeret.

Pusedes forskning fokuserer på gassen NO_2, som er en komponent i det komplekse bryg af potentielt skadelige forbindelser, der produceres ved forbrænding. For at få en fornemmelse af luftforureningsniveauer kigger forskere ofte på NO₂ . Men det er ikke kun en proxy - udsættelse for høje koncentrationer af denne gas kan irritere luftvejene og forværre lungetilstande. Indånding af forhøjede niveauer af NO₂ på længere sigt kan også bidrage til udviklingen af ​​astma.

Teamet har brugt data på NO₂ indsamlet næsten dagligt af et rumbaseret instrument kendt som TROPOMI, hvilket de bekræftede med målinger med højere opløsning foretaget fra en lignende sensor om bord på et fly fløjet som en del af NASAs LISTOS-projekt. De analyserede disse data på tværs af små geografiske områder, kaldet folketællingskanaler, som er defineret af US Census Bureau. I et proof-of-concept-projekt brugte de denne tilgang til at analysere indledende uligheder i Houston, og senere anvendte de disse dataindsamlingsmetoder til at studere daglige uligheder over New York City og Newark, New Jersey.

Nu har de analyseret satellitbaserede data for 11 yderligere byer, bortset fra New York City og Newark, for daglige variationer. Byerne er:Atlanta, Baltimore, Chicago, Denver, Houston, Kansas City, Los Angeles, Phoenix, Seattle, St. Louis og Washington, D.C. En foreløbig analyse fandt den højeste gennemsnitlige forskel i Los Angeles for sorte, spansktalende og asiatiske samfund i de laveste socioøkonomiske status (SES) kanaler. De oplevede et gennemsnit på 38 % højere niveauer af forurening end deres ikke-spansktalende hvide, højere SES-modstykker i samme by – selvom forskellene på nogle dage var meget større. Washington, D.C., havde den laveste forskel, med et gennemsnit på 10% højere niveauer i sorte, latinamerikanske og asiatiske samfund i lavindkomstområder.

I disse byer, som i New York City og Newark, analyserede forskerne også dataene for at se, om de kunne identificere nogen forbindelser med vind og varme - begge faktorer, der forventes at ændre sig, når verden opvarmes. Selvom analysen endnu ikke er færdig, har holdet indtil videre fundet en direkte sammenhæng mellem stillestående luft og ujævn forureningsfordeling, hvilket ikke var overraskende for holdet, fordi vinde spreder forureningen. Fordi luftstagnation forventes at stige i det nordøstlige og sydvestlige USA i de kommende år, tyder dette resultat på, at ujævn luftforureningsfordeling også kan forværres i disse regioner, hvis der ikke træffes foranstaltninger til at reducere emissioner. Holdet fandt en mindre robust forbindelse med varme, selvom der eksisterede en sammenhæng. Varme dage forventes at stige over hele landet med klimaændringer. Således siger forskerne, at hvis drivhusgasemissionerne ikke reduceres snart, kan folk i disse samfund stå over for flere dage, hvor forhold er sundhedsfarlige på grund af kombinationen af ​​NO₂ og varmepåvirkninger.

Pusede håber at se denne type analyser bruges til at støtte lokalsamfund, der kæmper for at forbedre luftkvaliteten. "Fordi vi kan få daglige data om forureningsniveauer, er det muligt at evaluere succesen af ​​interventioner, såsom omdirigering af diesellastbiler eller tilføjelse af emissionskontrol på industrianlæg, for at reducere dem," siger hun. + Udforsk yderligere

Forurening fra godstrafik påvirker uforholdsmæssigt farvede samfund i 52 amerikanske byer