خبر های ویژه
14 اسفند 1402
استاندارد سخت برای حفظ پاکی محیط زیست
دانیل کوهان دانشیار مهندسی عمران و محیط زیست دانشگاه رایس
سازمان حفاظت محیط زیست استانداردهای خود را برای آلودگی ذرات کشنده سخت تر کرده است - کشورها برای رسیدن به آن به ابزار بیشتری نیاز دارند
تبریز امروز:
ده ها میلیون آمریکایی، از جمله بسیاری از تگزاسی ها مانند من، در شهرستان هایی زندگی می کنند که به زودی برای اولین بار استانداردهای ذرات آلودگی هوا را زیر پا می گذارند. این به این معنی نیست که هوای ما کثیف‌تر می‌شود - به این دلیل است که آژانس حفاظت از محیط‌زیست ایالات متحده به تازگی سقف استانداردهای خود را بر روی کشنده‌ترین آلاینده هوا: ذرات ریز یا PM2.5 سفت کرده است.
حفاظت از محیط‌زیست تخمین می زند که رعایت استاندارد جدید آن به ازای هر 1 دلار هزینه کنترل تا 77 دلار آمریکا مزایای سلامتی به همراه خواهد داشت و تا سال 2032 جان 4500 نفر را نجات می دهد.
اکنون، ایالت ها باید برنامه هایی را انجام دهند که مطابق با استاندارد باشد. به عنوان یک دانشمند جوی که به مدت ربع قرن در مورد آلودگی هوا مطالعه کرده است، نگران این هستم که فقدان داده های اندازه گیری دقیق باعث ناتوانی بسیاری از ایالت ها شود.
علاوه بر این، تجزیه و تحلیل نظارتی که حفاظت از محیط‌زیست در کنار قاعده خود صادر کرد، تنها بر مجموعه محدودی از گزینه‌های کنترل محلی متمرکز بود، و برخی از مهم‌ترین منابع ذرات معلق در سمت بالا را نادیده گرفت. این رویکرد نزدیک‌بینانه می‌تواند منجر به طرح‌هایی شود که جان‌های کمتری را نجات می‌دهد - و با هزینه‌های بالاتر - نسبت به آنچه که دولت‌ها می‌توانستند با داده‌های بهتر و استراتژی‌های جامع‌تر به دست آورند.
آلودگی ذرات ریز به بسیاری از بیماری های کشنده از جمله حمله قلبی، سکته مغزی، بیماری های ریوی و سرطان کمک می کند.
درون یک ذره چیست؟
استاندارد جدید حفاظت از محیط‌زیست، PM2.5، کوچکترین ذرات تنظیم شده را به 9 میکروگرم در هر متر مکعب هوا محدود می کند. این حد وسط محدوده توصیه شده کمیته مشاوره علمی هوای پاک آژانس و کاهش 25 درصدی از سقف قبلی است. این استاندارد یکی از سخت ترین ها در جهان است.
اگرچه استانداردهای فدرال همه ذرات ریز را به عنوان یک آلاینده منفرد در کنار هم قرار می دهند، اما بیشتر شبیه یک خورش مواد هستند. برخی مانند نمک دریا، گرد و غبار و کربن سیاه مستقیماً به صورت ذرات در هوا منتشر می شوند. سایرین، مانند سولفات، نیترات و آمونیوم، عمدتاً به عنوان گازهایی شروع می شوند که در اتمسفر برهم کنش می کنند و ذرات را در باد تشکیل می دهند. کربن آلی، نوع پیشرو PM در بسیاری از مناطق، هم به صورت گازها و هم از ذرات که به روش های پیچیده واکنش نشان می دهند، منشأ می گیرد.
منابع طبیعی بی‌شماری مانند درختان و خاک‌ها و منابع انسانی مانند وسایل نقلیه، کارخانه‌ها و کودها، مخلوط‌های مختلفی از این مواد را به خورش اضافه می‌کنند.
قطر ذرات ریز (نقاط قرمز) 2.5 میکرون است که بسیار کوچکتر از عرض یک موی انسان است.
ایالت ها بیش از 1000 مانیتور دارند که میزان کل ذرات معلق در هوا را اندازه گیری می کنند. تنها حدود 150 مورد از این مانیتورها، نسخه های پیچیده ای به نام مانیتورهای گونه هستند که اندازه گیری می کنند که PM از چه چیزی ساخته شده است - اطلاعاتی که برای توسعه کنترل های موثر حیاتی است. با وجود شواهد ماهواره ای که نشان می دهد بسیاری از آنها از استاندارد جدید فراتر می روند، هزاران شهرستان حتی یک مانیتور کامل PM ندارند.
هنگامی که آژانس حفاظت از محیط‌زیست برای اولین بار ذرات ریز را جدا از ذرات درشت، به نام PM10، در اواخر دهه 1990 تنظیم کرد، برنامه ای را برای اندازه گیری معمول محتوای PM در بیش از 300 سایت شهری توسعه داد. همچنین به Supersite های موقتی کمک مالی کرد که در آن دانشمندان به شدت ذرات را در هشت شهر از آلوده ترین شهرها مطالعه کردند.
هنگامی که در اوایل دهه 2000 روی کاهش آلودگی ذرات برای آژانس هوای جورجیا کار می کردم، آن مانیتورهای گونه شناسی و سوپرسایت آتلانتا داده های مهمی را برای اطلاع رسانی به تلاش های ما ارائه کردند.
نمودار تشکیل PM2.5 در هوا:
سه ماده ی منتشره عمده ذرات ریز غیر آلی موجود در هوا را تشکیل می دهند: اکسیدهای نیتروژن (NOx)، عمدتاً از خودروها و کامیون ها. دی اکسید گوگرد (SO2) از نیروگاه ها و کارخانه ها؛ و آمونیاک (NH3) از کشاورزی. نور خورشید و واکنش های شیمیایی در اتمسفر، انتشار گازهای گلخانه ای را به گونه های شیمیایی جدیدی تبدیل می کند که می توانند با هم ترکیب شوند و ذرات ریزی به نام PM2.5 را تشکیل دهند. MIT Energy Initiative، CC BY-ND
در حال حاضر، حدود نیمی از مانیتورهای گونه به دلیل کمبود بودجه از بین رفته اند و آژانس حفاظت از محیط‌زیست پیگیری برنامه Supersite خود را اعلام نکرده است. بازرس کل آژانس در سال 2003 هشدار داد که اندازه گیری های بهتری برای اطلاع از کاهش به موقع PM لازم است. در عوض، کنگره بودجه آژانس حفاظت از محیط‌زیست را در اوایل دهه 2000 کاهش داد و باعث بسته شدن ده‌ها مانیتور پس از اینکه اندازه شبکه در سال 2005 به اوج رسید ، گردید.
ترکیب ذرات از آن زمان به‌طور چشمگیری تغییر کرده است، زیرا وسایل نقلیه تمیزتر شده‌اند، انتشار گازهای گلخانه‌ای نیروگاه‌ها به شدت کاهش یافته و آتش‌سوزی‌های جنگلی تشدید شده‌اند. آژانس حفاظت از محیط‌زیست استاندارد PM2.5 را در سال 2012 و بار دیگر در سال جاری سخت تر کرد، بنابراین مهم تر از همیشه است که بدانید این ذرات در حال حاضر از چه چیزی ساخته شده اند.
بسیاری از شهرستان‌هایی که سطح PM آنها از استاندارد جدید فراتر رفته است، فاقد مانیتورهای گونه‌ای هستند و هرگز کانون یک مطالعه میدانی علمی فشرده نبوده‌اند. برخی دیگر فاقد اطلاعات کافی برای توسعه یک برنامه جامع هستند.
ایالت من تگزاس خلأ داده ها را نشان می دهد. در اوایل دهه 2000، هیوستون میزبان Supersite و مطالعات موقت دیگر بود. امروز، تنها مانیتور گونه‌های باقی‌مانده ما در نزدیکی کانال کشتی هیوستون قرار دارد، اما بالاترین PM ما در ۱۸ مایلی اندازه‌گیری می‌شود، جایی که یک حلقه بین‌ایالتی شلوغ، محله‌های مد روز نزدیک یک کارخانه بتن‌سازی را قطع می‌کند.
این شکاف داده‌ها در مقایسه با مواردی که شهرستان‌های هیدالگو، کامرون و وب در امتداد مرز تگزاس-مکزیک، خانه شهرهای مک آلن، براونزویل و لاردو، روبرو هستند، کمرنگ‌تر است. مانند هیوستون، سطح ذرات کل آنها بین استانداردهای جدید و قدیمی قرار می گیرد. با این حال، آلودگی ذرات آنها هرگز در یک مطالعه میدانی بزرگ مورد تجزیه و تحلیل قرار نگرفته است و هیچ گونه مانیتوری در بیش از 100 مایلی وجود ندارد.
این فقط یک مشکل تگزاس نیست.
چندین منطقه از کالیفرنیا، پنسیلوانیا، یوتا و اوهایو، به همراه بخش‌های کوچکی از آلاسکا، آریزونا، آیداهو و اورگان، استانداردهای قبلی PM را نقض کردند، بنابراین این ایالت‌ها تجربه‌ای در توسعه طرح‌های کنترل PM دارند. محدودیت جدید آنها را ملزم می کند که تلاش های کنترلی خود را دو برابر کنند.
با این حال، شهرستان های مختلف در 18 ایالت دیگر، از جمله کلرادو، فلوریدا، میشیگان، می سی سی پی و تنسی، دارای سطوح PM هستند که بین استانداردهای قبلی و جدید قرار دارد. آنها احتمالاً برای اولین بار نیاز به برنامه ریزی دارند.
شهرهایی مانند نشویل، تنسی؛ کانزاس سیتی، کانزاس؛ فورت لادردیل و پنساکولا در فلوریدا؛ و هاتسبورگ و گلفپورت در می سی سی پی نیز از استانداردهای جدید فراتر رفته اند اما فاقد نظارت بر گونه زایی هستند.
نیاز به کنترل های گسترده تر
به دلیل نداشتن داده‌های بهتر، ایالت‌ها ممکن است به انواع استراتژی‌های مشخص‌شده در تحلیل نظارتی EPA بازگردند. این آژانس پیشنهاد کرد که ایالت ها بر کنترل منابع محلی که به طور مستقیم ذرات را منتشر می کنند، مانند گرد و غبار جاده ها، گرد و غبار کشاورزی و انتشارات آشپزی تمرکز کنند.
اما این رویکرد ذراتی را که از گازهای ساطع شده دور در سمت باد تشکیل می شوند نادیده می گیرد. به عنوان مثال، آمونیاک حاصل از کشاورزی با دی اکسید گوگرد حاصل از سوزاندن زغال سنگ و اکسیدهای نیتروژن از منابع مختلف واکنش می دهد و آمونیوم، سولفات و نیترات تشکیل می دهد که از اجزای اصلی ذرات معلق هستند.
کنترل آمونیاک یکی از مقرون به صرفه ترین فرصت ها برای بهبود کیفیت هوا است. کاهش انتشار این آلاینده که مدت ها مورد غفلت قرار گرفته بود، نیازمند اقدامات بهتر برای مدیریت دام، کود و کود در مزارع است.
نیروگاه زغال سنگ W.A. Parish در شهرستان فورت بند، تگزاس، درست در غرب هیوستون، یکی از بزرگترین تولیدکنندگان گاز دی اکسید کربن در ایالات متحده است که سه واحد از چهار واحد آن فاقد اسکرابر هستند. RM VM/Wikimedia، CC BY-SA
دی‌اکسید گوگرد قبلاً کاهش یافته است، اما می‌توان با نیاز به نیروگاه‌های قدیمی زغال‌سنگ که هنوز فاقد اسکرابرهای گوگردی هستند - فناوری‌ای که از سال 1979 در نیروگاه‌های جدید اجباری شده است - برای نصب، تغییر به گاز طبیعی یا بازنشستگی کاهش یابد. اکسیدهای نیتروژن را می توان با جایگزینی کامیون های قدیمی و نصب کنترل های صنعتی کاهش داد. کنترل همه این گازها مستلزم کمک شهرستان های مخالف باد است، اما می تواند پیشرفت گسترده تری نسبت به کنترل های محلی گرد و غبار به تنهایی داشته باشد.
با افزایش سهم ذرات معلق ناشی از منابع طبیعی و آتش‌سوزی‌های جنگلی، ایالت‌ها به تمام کمک‌هایی که می‌توانند برای برآورده کردن استانداردهای سخت جدید نیاز دارند. داده‌های بهتر و کنترل‌های ضد باد آمونیاک و سایر گازها می‌تواند به دولت‌ها کمک کند تا جان انسان‌ها را نجات دهند و استانداردها را تا حد امکان مقرون‌به‌صرفه برآورده کنند.
ارتباط با تبریز امروز
اخبار ، گزارشات ، عکسها و فیلم های خود را برای ما ارسال دارید . برای ارسال میتوانید از طریق آدرس تلگرامی یا ایمیل استفاده کنید.
اشتراک در خبرنامه
برای اطلاع از آخرین خبرهای تبریز امروز در کانال تلگرام ما عضو شوید.
فرم تماس با تبریز امروز
کلیه حقوق این سایت متعلق به پایگاه خبری تبریز امروز بوده و استفاده از مطالب آن با ذکر منبع بلامانع
است.
طراحی وتولید
توسططراح وب سایت