Poluarea continua sa fie responsabila pentru aproximativ 9 milioane de decese pe an, sau o sesime din decesele din intreaga lume, potrivit unui raport publicat recent de catre Comisia Lancet pentru Poluare si Sanatate. Aceasta concluzie reflecta o problema similara exprimata in raportul anterior, din 2017. Raportul recent a fost actualizat pe baza datelor obtinute din studiul pe 2019 referitor la Povara Globala a Bolilor, Accidentarilor si Factorilor de Risc. Raportul Comisiei Lancet estimeaza, de asemenea, ca pierderile economice cauzate de poluare reprezinta aproximativ 1% din PIB.

In mod clar, amenintarea reprezentata de diversele forme de poluare si, in mod deosebit poluarea aerului, trebuie evaluate la scara larga, in special in zona administrativa si decizionala.
In fiecare iarna, Campiile Indo-Gangetice trebuie sa duca greul poluarii aerului determinata in mare parte de arderea miristilor, pe langa emisiile industriale si gazele de esapament ale automobilelor. Poluarea invaluie adesea si Regiunea Capitalei Nationale din jurul New Delhi, desi are parte de atentia adecvata. Insa eforturile de a reduce poluarea nu au dat inca rezultate. Tocmai de aceea, este esential ca lumea sa inteleaga mai in profunzime procesele care apar in atmosfera din pricina factorilor de poluare.

Un studiu recent, efectuat de cercetatorii de la IIT Kanpur, si-a propus sa inteleaga procesele atmosferice si vine cu informatii legate de sursele de poluare a aerului din doua orase din Campiile Indo-Gangetice. Studiul sugereaza ca arderea biomasei si petrolului sunt sursele majore de aerosoli. Rezultatele sunt publicate in Atmospheric Environment.
Arderea (sau combustia) combustibilului in prezenta oxigenului elibereaza in atmosfera diferite gaze. Productia de energie implica in mod predominant arderea combustibililor fosili, un proces ce genereaza numeroase gaze, inclusiv dioxid de carbon, monoxid de carbon si altele. Printre acestea se numara hidrocarburile, care contin doar carbon si hidrogen, cunoscute sub numele de hidrocarburi aromatice policiclice (HAP). Prezenta HAP in particulele atmosferice poate avea efecte negative asupra sanatatii, ducand chiar la cancer pulmonar. Ele sunt produse in principal prin arderea incompleta a combustibililor fosili, a biomasei sau a altor combustibili industriali. Gazele de esapament ale automobilelor sunt o sursa importanta de HAP.

Pe langa hidrocarburile aromatice policiclice, cercetatorii studiaza compozitia stabila a izotopilor de carbon si azot a aerosolilor din mediu pentru a urmari sursele de emisii si procesele fizice si chimice atmosferice care au loc.
Carbonul se gaseste in mod natural in trei izotopi: carbon-12, carbon-13 si carbon-14. Aproximativ 99% din carbonul gasit pe pamant este carbon-12, in timp ce doar aproximativ 1% este carbon-13, iar unul din fiecare trilion de atomi de carbon este carbon-14 (adica aproximativ < 0,0001%). In plus, carbonul-12 si carbonul-13 sunt izotopi stabili, ceea ce inseamna ca nu se degradeaza in timp. Carbonul-14, in schimb, este un izotop instabil sau radioactiv, care se descompune in timp, modificandu-si astfel abundenta atmosferica. Pe masura ce nivelurile de dioxid de carbon din atmosfera continua sa creasca, atat carbonul-13, cat si carbonul-14 se reduc in timp. Acest efect de diluare a carbonului-14 in atmosfera a fost descoperit de catre Dr. Suess si, prin urmare, a fost denumit Efectul Suess. Cercetatorii care monitorizeaza proportiile relative ale abundentei izotopului carbon-13 in atmosfera spun ca acesta a scazut de la revolutia industriala, si din cauza arderii combustibililor fosili. In acest moment, se estimeaza ca proportia relativa de carbon-13 din atmosfera este de -8 parti la mie, o situatie mai rea fata de aproximativ -6,5 parti la mie, cat era anterior.

Deoarece combustibilii fosili sunt derivati din plante moarte si materie animala, ei au o amprenta izotopica de carbon-13 similara cu cea a plantelor, continand mult mai putin carbon-13 in raport cu atmosfera (-25 parti la mie). Este un fapt cunoscut in acest moment ca reducerea totala a cantitatii de carbon-13 este cauzata de adaugarea de dioxid de carbon in atmosfera, provocata probabil de arderea combustibililor fosili sau de arderea de biomasa. Deoarece amprentele izotrope ale fiecarei surse sunt unice, e posibil sa intelegem sursa de carbon. Cercetatorii au colectat probe de PM 2,5 atmosferic din locatii poluate din Kanpur si Prayagraj, situate de-a lungul Campiilor Indo-Gangetice, in timpul iernii. Ei au analizat aceste probe si compozitiile lor de izotopi stabili de carbon-13 si carbon-12 si azot-15 si azot-14, hidrocarburi aromatice policiclice, componente pe baza de carbon si compusi ionici, pentru a intelege compozitia aerosolilor, posibilele surse de emisie si chimia atmosferica asociata.

Analiza paralela Kanpur – Prayagraj

Analizele au constatat existenta HAP cu greutate moleculara mare in ambele locatii de prelevare. Carbonul organic (OC) a fost o componenta majora a aerosolilor pe baza de carbon din ambele locatii. Carbonul organic secundar (SOC) a avut o contributie dominanta in ambele locatii. Carbonul organic total a fost mai mare in Kanpur decat in Prayagraj. In continuare, analiza a evidentiat un raport mai mare intre carbonul organic si carbonul elementar (>2).
In plus, contributia carbonului organic secundar la carbonul organic total a fost mai mare in Kanpur decat in Prayagraj, in timp ce raportul carbon-13/12 (ẟ 13C) al probelor de PM 2,5 in vrac de la Prayagraj a fost usor mai mic in comparatie cu cel din Kanpur.
Cercetatorii noteaza ca raportul carbon-13/12 si raportul PAH izomeric sunt un semn al contributiilor semnificative ale arderii biomasei si combustiei petrolului in ambele locatii, pe langa prezenta unei centrale electrice pe carbune cu o capacitate de 220 MW, in Kanpur. Cercetatorii spun ca formarea suplimentara de carbon organic secundar pare sa controleze carbonul-13 in Kanpur, un motiv fiind probabil formarea de aerosoli organici secundari din compusi organici volatili, derivati din aerosoli generati de combustie (biomasa/combustibil fosil).

„Exista o varietate mare de surse, iar SOC se formeaza in urma transformarii chimice a compusilor mai volatili (compusi organici volatili in faza gazoasa) in compusi mai putin volatili, care apoi trec in faza de particule prin condensare sau nucleatie. Asadar, acesti compusi organici volatili pot fi emisi de oricare dintre sursele sugerate. Pentru informatii mai detaliate, va fi nevoie de alcatuirea profilului surselor, pentru a cuantifica VOC (compusii organici volatili) emisi de fiecare dintre surse. Abia atunci vom putea identifica in mod clar sursa exacta” a observat dr. Gyanesh Singh, cu privire la aceste cauze.
De asemenea, sursa principala de HAP in Prayagraj este reprezentata de gazele de esapament ale motoarelor diesel, urmata de arderea carbunelui si arderea biomasei (observata si intr-un studiu anterior). „Mai mult, transportul public din Prayagraj este alimentat de motorina, in timp ce in Kanpur este in mare parte pe baza de gaz natural comprimat (GNC)”, a adaugat el.

Actiuni si eforturi anti-poluare

Lupta impotriva amenintarii conturate de cresterea emisiilor de carbon trebuie dusa prin actiuni inovatoare in domeniul climei. India a facut eforturi impotriva poluarii aerului din gospodarii, in special prin programul Pradhan Mantri Ujjwala Yojana. Insa chiar si asa, India a avut in continuare in 2019 cea mai mare cifra estimata din lume de decese cauzate de poluarea aerului. In plus, sunt in vigoare norme de emisii BS-VI pentru vehiculele noi. Eliminarea treptata a vehiculelor mai vechi este deja aplicata in New Delhi, in paralel cu incurajarea unui transport public eficient.
Dr. Gyanesh Singh sugereaza ca „utilizarea vehiculelor pe baza de combustibili fosili ar trebui descurajata in timp si ar trebui sa se puna mai mult accent pe alte optiuni viabile, asa cum sunt vehiculele electrice mai ieftine si infrastructura lor, pentru ca India ramane in urma altor tari in aceasta privinta”.

„Deoarece concentratiile de PM din mediu cresc vertiginos in timpul iernii in Campiile Indo-Gangetice din cauza emisiilor sporite de particule si a conditiilor meteorologice predominante, ar trebui luate in calcul masuri precum stoparea factorilor majori de poluare in timpul iernii. De exemplu, poluatorii industriali majori, identificati deja de organismele de control in probleme de poluare, ar trebui sa fie inchisi complet in aceasta perioada, iar pentru a acoperi pierderile economice productia ar trebui intensificata in perioadele mai curate” a mai adaugat dr. Singh.
La randul sau, profesorul Tarun Gupta atrage atentia ca „sistemul de salubritate slab si populatiile mari de vite raman si ele o sursa majora de carbon organic volatil, precursor al aerosolului organic. De asemenea, emisiile de amoniac asociate acestora reprezinta o sursa importanta de aerosoli pe baza de azot, acizii organici stabilizati avand ca rezultat nuclee de condensare a cetii mai stabile!”.
In mod evident, nu exista o solutie magica; remedierea poluarii aerului necesita imbratisarea unei game variate de masuri, iar acestea trebuie sa fie luate cu maxima urgenta.

Sursa: https://researchmatters.in/news/understanding-atmospheric-processes-due-pollution-threats-looms-air

Foto: freepik