Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Natur

Demokratisering af luftkvalitetsdata næsten uden omkostninger

Kredit:Carnegie Mellon University

På grund af de høje omkostninger ved luftkvalitetsmonitorer har mange lande ikke værktøjerne på plads til regelmæssigt at overvåge forurenende stoffer. Uden rutinemæssige målinger kan politikere ikke træffe evidensbaserede politiske beslutninger for at reducere fine partikler (PM2.5 ) eksponering og forbedre menneskers sundhed.



For at bekæmpe dette problem har Albert Presto, en forskningsprofessor i maskinteknik, identificeret en billig måde at kvantificere sort kulstof i PM2.5 ved hjælp af glasfiberfilterbånd, som allerede er indsamlet af udvalgte amerikanske ambassader rundt om i verden.

"For dette projekt startede vi med det globale syd, for i Afrika er behovet for luftkvalitetsdata det største," sagde Presto.

Holdet indsamlede bånd fra amerikanske ambassader i Côte d'Ivoire, Ghana og Etiopien og sammenlignede deres partikler med det, der blev indsamlet fra et sted i Pittsburgh. Deres papir sendes til preprint-serveren ChemRxiv .

For at teste luftkvaliteten brugte forskerne et mobiltelefonkamera til at fotografere filterpletterne på båndet oven på et specialdesignet referencekort. Ved at anvende en billedbehandlingsalgoritme på hvert billede kunne de udtrække billedets røde skalaværdi.

Denne værdi giver dem mulighed for at identificere luftens sorte kulstofkoncentration i løbet af den time på dagen, hvor filteret blev opsamlet.

Ved hjælp af denne metode kan forskere få en bedre forståelse af forurenende kilder. Sort kulstof betragtes som en kortsigtet klimaforstærker på grund af den måde, det absorberer lys og dermed opvarmer atmosfæren. For eksempel, hvis den aflejres på en gletsjer, vil gletscheren smelte hurtigere.

Kredit:Carnegie Mellon University

Undersøgelsens resultater understregede behovet for mere luftkvalitetsovervågning i udviklingslandene. Den sorte kulstof PM2,5 niveauerne i de afrikanske lande syd for Sahara var så meget som fire gange højere end dem, der blev indsamlet i Pittsburgh.

"Vores proces er en ny måde at tænke lavprisanalyse på," sagde Presto. "Fordi båndene allerede er ved at blive indsamlet, er marginalomkostningerne for vores analyse tæt på nul. Denne metode kan demokratisere luftkvalitetsdata, fordi der er masser af grupper, der kan indsamle bånd fra andre ambassader og lave deres egne analyser for praktisk talt uden omkostninger."

Presto er ivrig efter at arbejde med flere ambassader og udforske, hvad hans team ellers kan lære af båndene. De udforsker i øjeblikket en ny måde at udtrække filtrene i et opløsningsmiddel for at afdække præcis, hvad der ellers er PM2.5 er sammensat af hele dagen.

"Der er voksende arbejde med at overvåge luftkvaliteten fra det ydre rum, men for at gøre det har vi brug for data indsamlet på jorden for at validere resultaterne," sagde han. "Ved at bruge denne metode kan vi sandsynligvis øge antallet af steder, hvor vi kan sammenligne satellittens måling med data på jorden. Vi kan også gøre flere data tilgængelige for lande rundt om i verden."

Flere oplysninger: Abhishek Anand et al., Low-Cost Hourly Ambient Black Carbon-målinger i flere byer i Afrika, ChemRxiv (2024). DOI:10.26434/chemrxiv-2024-6srm4

Leveret af Carnegie Mellon University




Varme artikler