Trævarme forurener luften i bjergområder mere end tidligere antaget

Omkring 30 millioner mennesker i Europa bor i bjergdale. En stor del af denne befolkning er mere påvirket af luftforurening end tidligere antaget. Sådan lyder konklusionen fra et slovensk-tysk forskerhold fra målinger i de nordlige dinariske alper. På grund af temperaturinversioner om vinteren er forurenende stoffer fanget i dalene i en sådan grad, at sod og fint støv kan nå alarmerende niveauer selv i små landsbyer, da de ellers hovedsageligt forekommer i centre af overbelastede metropoler, skriver forskere fra universiteterne i Ljubljana. , Molise og Nova Gorica og Leibniz Institute for Tropospheric Research (TROPOS) i Atmosfærisk kemi og fysik (ACP) . Med mobile målinger ved hjælp af en instrumenteret rygsæk fra TROPOS var det blevet muligt at undersøge forureningsfordelingen nærmere.

Træforbrænding er ansvarlig for mere end halvdelen af ​​de små partikler (PM2,5) i Europa, som er farligt for sundheden. Ifølge Det Europæiske Miljøagentur (EEA) er træforbrænding nu den største kilde til dette forurenende stof. Fremme af træ som et "kuldioxid-neutralt" brændstof, de stigende omkostninger til fossile brændstoffer og adskillige finansielle kriser har ført til en markant stigende brug af træ som alternativ kilde. Folk er mere tilbøjelige til at fyre med træ til husholdningsopvarmning i små varmesystemer.

Luftkvalitetsundersøgelser har hidtil mest fokuseret på byer. Men i EU, Storbritannien og de fire EFTA-lande Island, Liechtenstein, Norge og Schweiz bor over en fjerdedel af befolkningen i landdistrikter. For at studere virkningen af ​​brændefyring på luftkvaliteten i sådanne landsbyer kiggede forskerne nærmere på en karsthul i Slovenien. Hulen i Loški Potok kommune omkring landsbyen Retje er repræsentativ for mange bjergrige og bakkede landdistrikter i Central- og Sydøsteuropa med trævarmesystemer. Undersøgelsesområdet er placeret i en lavvandet karstsænkning med en topografi, der begunstiger dannelsen af ​​temperaturinversioner og kolde luftbassiner, der er typiske i mange dale, og reliefsænkninger om vinteren. Ud over to faste målestationer i bunden af ​​hulen i landsbyen og på en bakke, gav især mobile målinger med instrumenter ombord på en rygsæk afgørende detaljer om fordelingen af ​​luftforurenende stoffer i rummet. Med denne rygsæk gik holdet den seks kilometer lange rute gennem dalen tre gange om dagen i december 2017 og januar 2018 - om morgenen, ved middagstid og om aftenen. I 107 måleture blev 642 kilometer tilbagelagt til fods.

Ud over partikler undersøgte holdet også en af ​​dets komponenter:sort kulstof - i daglig tale også blot kaldet "sod".. Sort kulstof fremstilles ved ufuldstændig forbrænding af kulstofholdige materialer såsom fossile brændstoffer eller træ. Blandt andet hæfter kræftfremkaldende stoffer til de bittesmå sodpartikler. Sort kulstof anses derfor for at være en sundhedsmæssigt meget problematisk bestanddel af partikler. Mens de faste målestationer leverede timekoncentrationer af sort kulstof (eBC) på 1 til 40 mikrogram pr. kubikmeter og partikelkoncentrationer (PM₁₀ ) på 10 til 205 mikrogram pr. kubikmeter gav de mobile målinger sort kulstof og PM2,5, men med niveauer, der var mere repræsentative for de faktiske koncentrationer, mange mennesker i fordybningen blev udsat for. Disse høje niveauer af forurenende stoffer kan tilskrives en effekt, der hyppigt forekommer i bjergene om vinteren, som viste sig at være særligt problematisk:om morgenen opvarmer solen de øvre dele af reliefdepressionen hurtigere end de nedre dele - på grund af morgenen tåge, der dannes i reliefsænkningen i læ for vinden og forhindrer opvarmning nær jorden. Den resulterende temperaturomvending virker som et låg på en gryde:Udstødningsgasserne og partiklerne kan ikke undslippe opad og koncentreres i bunden. I denne undersøgelse opstod adskillige temperaturinversionshændelser, hvor fodgængerniveauet for forurenende koncentrationer af sod (eBC) nåede et gennemsnit på 4,5 mikrogram pr. kubikmeter og af fine partikler (PM_2,5 ) 48 mikrogram per kubikmeter, hvilket kan sammenlignes med centrene i store metropoler, hvor der er tæt trafik. Disse værdier er meget større end EU's årlige grænse (20 mikrogram pr. kubikmeter) og Verdenssundhedsorganisationens (WHO) anbefalinger for den daglige grænse (15 mikrogram pr. kubikmeter). Målt ved EU's luftkvalitetsindeks for fine partikler (PM₁₀ og PM_2.5 ), var luftkvaliteten meget dårlig under sådanne temperaturinversioner. Samlet set var luftkvaliteten kun moderat i hele undersøgelsesperioden (december og januar).

"Under temperaturinversioner var niveauet af forurenende stoffer i fordybningen højest tidligt på aftenen og nåede op til 22 mikrogram pr. kubikmeter for sort kulstof og 560 mikrogram pr. kubikmeter for partikler. Dette er resultatet af husholdningsbrændefyring, som stiger, når folk kommer hjem efter arbejde, og det stabile luftlag i bunden af ​​fordybningen.Men med lidt vind faldt både sort kulstof og partikler i bassinet til under henholdsvis 1 og 12 mikrogram per kubikmeter, hvilket er omkring fire gange lavere end under en temperaturinversion og på linje med europæiske regionale baggrundsniveauer," rapporterer Dr. Kristina Glojek, der studerede til sin ph.d. ved universitetet i Ljubljana. Under morgen- og eftermiddagstemperaturinversioner, i landsbyen Retje, var folk, der bor på den nederste del af de sydvendte skråninger, mest udsat for de høje koncentrationer af partikler, mens i de tidlige aftentimer, hvor inversionen er begrænset til bunden af ​​fordybningen indånder folk der de højeste niveauer af forurenende stoffer.

Sådanne vejrforhold er typiske for bakkede og bjergrige områder. I løbet af undersøgelsen forekom temperaturinversioner på mere end 70 procent af alle vinternætter og morgener. "Disse meget stabile forhold forhindrer effektiv blanding af luften i reliefsænkningen, hvilket fører til øgede forureningsniveauer. Derfor stiger koncentrationen af ​​partikler i vasken under temperaturinversioner til niveauer, der kan sammenlignes med dem i større europæiske bycentre og over EU. daglig grænseværdi (PM₁₀ =50 mikrogram pr. kubikmeter) samt over den årlige grænseværdi og WHO's daglige vejledende værdier (PM_2,5 =henholdsvis 20 og 15 mikrogram pr. kubikmeter),« understreger prof. Mira Pöhlker fra TROPOS.

Fra forskernes synspunkt peger eksemplet med den lille reliefdepression i Slovenien på et problem, der ikke er begrænset til denne region alene:"Koncentrationerne af forurenende stoffer målt under temperaturinversionerne i den ret tyndt befolkede lille reliefhul er bekymrende, da lignende forhold kan forventes i adskillige bakkede og bjergrige områder i hele Europa, hvor omkring 20 procent af den samlede befolkning bor, hvoraf 30 procent bor i landlige reliefhuler, der kan sammenlignes med Retje-området," understreger prof. Griša Močnik fra University of University of Nova Gorica.

Efter det slovensk-tyske forskerhold fremhæver resultaterne af denne undersøgelse vigtigheden af ​​højopløselige målinger af luftkvaliteten også i landdistrikter for at overvåge og sigte mod at reducere boligernes brændeforurening og dens deraf følgende sundhedseffekter, især i bjergrige områder med begrænset atmosfærisk selvrensende kapacitet. Derfor foreslår de specifikt:

1. at studere pilotsteder i mindre rumlige skalaer, der kunne hjælpe beslutningstagere med at træffe effektive handlinger på lokalt plan;
2. at øge offentlighedens bevidsthed om problemet med luftforurening fra brændefyring, herunder viden om de negative virkninger på sundheden, energieffektivitet, de økonomiske omkostninger ved ineffektiv afbrænding, optimal brug og regelmæssig vedligeholdelse af varmeapparater og brug af kvalitet brændsler (f.eks. tørt træ);
3. at informere beboerne, når vejrforholdene får forurenende stoffer til at koncentrere sig i dalen, og det anbefales ikke at brænde brænde;
4. identifikation af lokale større forurenere, da de kan være hovedårsagen til forringelse af lokal luftkvalitet;
5. at tilskynde til eftermontering af eksisterende brændeovne, centralisering af forbrænding i fjernvarmesystemer, forbedring af energieftermontering af bygninger og ændring af brændsel, hvis der er et bedre alternativ, er mulige muligheder for at reducere forureningen fra brændefyring.

Det er også vigtigt at inddrage lokalbefolkningen kraftigt i foranstaltningerne til at reducere forureningsemissionerne. Desuden bør alle være klar over, at der ikke findes én universel løsning på dette komplekse problem. Der er snarere behov for foranstaltninger på flere niveauer under hensyntagen til geografiske og kulturelle særlige forhold. + Udforsk yderligere

Europæisk kort over aerosolforurening kan hjælpe med at forbedre menneskers sundhed