Eine Gruppe internationaler Mitarbeiter unter der Leitung des Teams des Research Institute for Humanity and Nature (RIHN) führte die erste quantitative Studie zur Luftverschmutzung in der Region Nordwestindien mit 29 kostengünstigen und zuverlässigen Instrumenten durch und demonstrierte damit die Vorteile von Beobachtungen in der Quellregion Verknüpfung von Ernterückstandsverbrennung (CRB) und Luftverschmutzung auf lokaler und regionaler Ebene. 

Exposition gegenüber Feinstaub mit einem Durchmesser von weniger als 2.5 µm (im Volksmund als PM bekannt)._2.5) verursacht Gesundheitsrisiken in Städten und wichtigen Emissionsregionen der Welt. Obwohl die Hauptquellen von PM_2.5 Sind industrielle und landwirtschaftliche Praktiken in bestimmten Jahreszeiten zur Emission und Bildung feiner Partikel verantwortlich? Die CRB, die unmittelbar nach der Reisernte im Nachmonsun (September-November) auftritt, ist in Punjab, Haryana und Teilen der Indo-Ganges-Ebene eine gängige Praxis (Foto 1). Die CRB-Aktivitäten haben in den letzten zwei Jahrzehnten zugenommen, nachdem in den 1990er Jahren die maschinelle Landwirtschaft eingeführt wurde und sich der Reisanbau in Punjab und Haryana aufgrund des Preservation of Subsoil Water Act (2009) verzögerte.  

Obwohl die Rolle von CRB in Punjab und Haryana bei der starken Luftverschmutzung in der Megacity Delhi National Capital Region (NCR) (Foto 2) seit Mitte der 2010er Jahre in den Nachrichten ist, liegen keine PM-Messungen vor_2.5 in den Quellregionen durchgeführt wurden. Vom 1. September bis 30. November 2022 wurde mit 29 Compact and Useful PM eine intensive Feldkampagne in den Bundesstaaten Punjab, Haryana und Delhi NCR durchgeführt_2.5 Instrumente mit Gassensoren (CUPI-Gs) (Abbildung 1).  

Kontinuierliche Beobachtungen zeigen, dass der PM_2.5 in der Region stieg allmählich von weniger als 60 µg m-3 im Zeitraum vom 6. bis 10. Oktober auf bis zu 500 µg m-3 am 5. und 9. November und sank anschließend auf etwa 100 µg m-3 im Zeitraum vom 20. bis 30. November. Der nationale indische Luftqualitätsstandard für PM_2.5 betragen 40 bzw. 60 µg m-3 für die jährliche bzw. 24-Stunden-Exposition. Unsere Messungen zeigen PM_2.5 Die Werte im NCR von Punjab bis Delhi lagen von Mitte Oktober bis Ende November bei über 60 µg m-3 und lagen in den ersten beiden Novemberwochen an vielen Standorten über 200 µg m-3. Zwei unterschiedliche CRB-Federn aus PM_2.5 Über 500 µg m-3 werden am 2. und 3. und 9. und 11. November 2022 im Zusammenhang mit dem Nordwestmonsun von Punjab über Haryana nach Delhi NCR verfolgt. Höhere Konzentrationen, die in den südöstlichen windabwärts gelegenen Regionen beobachtet wurden, deuten auf das Vorhandensein einer Sekundärbildung hin (Umwandlung von Gas in Partikel in der Atmosphäre aufgrund chemischer Reaktionen). Die experimentelle Kampagne demonstriert die Vorteile der Beobachtung von Quellregionen, um CRB und Luftverschmutzung auf lokaler und regionaler Ebene miteinander zu verknüpfen. 

„Eine Reduzierung der Luftschadstoffe ist bei wirksamer Umsetzung im öffentlichen Bewusstsein möglich. Schließlich leben die meisten Betroffenen dort, wo Luftschadstoffe emittiert werden (im Gegensatz zu den weltweiten Auswirkungen langlebiger Treibhausgase)“, sagt Prof. Prabir K. Patra, derzeitiger Leiter des Aakash-Projekts am RIHN und leitender Wissenschaftler bei der Japan Agency for Marine-Earth Wissenschaft und Technologie (JAMSTEC).  

„Mit der Entwicklung von CUPI-G konnten mit einem begrenzten Budget detaillierte Verhaltensweisen von Luftschadstoffen in einem weiten Gebiet von Punjab bis Delhi NCR ermittelt werden, die zur Messung der Luftverschmutzung in verschiedenen anderen Teilen Asiens verwendet werden“, sagt Professor Emeritus Yutaka Matsumi vom Institut für Weltraum-Erde-Umweltforschung der Universität Nagoya. Die Sensoren werden von der Panasonic Corporation und Mitgliedern der Nagoya University entwickelt. „Lassen Sie sich bei unseren Bemühungen zum Aufbau einer grüneren und saubereren Zukunft von der Präzision kostengünstiger PM leiten_2.5 „Die Überwachung führt zu saubererer Luft und einem gesünderen Lebensunterhalt sowohl für Land- als auch für Stadtbewohner“, sagt Professor Manpreet Singh Bhatti vom Department of Botanical and Environmental Sciences der Guru Nanak Dev University. 

Es gibt viele weitere Umweltauswirkungen der Luftverschmutzung. Schadstoffe aus CRB enthalten große Mengen lichtabsorbierender Aerosole, die die Thermodynamik unserer Atmosphäre sowie die Wolkeneigenschaften verändern können. „Hochwertige Daten aus einem dichten Messnetzwerk haben ein großes Potenzial, diese Probleme durch die Kombination mehrerer Datenströme und numerischer Modelle anzugehen“, sagt Dr. Pradeep Khatri, Forscher an der Tohoku-Universität.  

Prof. Sachiko Hayashida (RIHN), die ehemalige Projektleiterin und Leiterin der Messkampagne, sagt: „Wir hoffen, dass die zukünftige Zusammenarbeit zwischen Japan und Indien dazu beiträgt, die schwere Luftverschmutzung in diesem Gebiet zu reduzieren.“ Das Aakash-Projekt arbeitet außerdem mit indischen Forschern an Möglichkeiten, das Strohmanagement ohne Verbrennung zu verbessern.“ 

Diese Forschung wird im Rahmen des Aakash-Projekts * (Projekt-Nr. 14200133) von RIHN durchgeführt. Die intensive Feldkampagne 2022 wurde mit Unterstützung des Centres for International Projects Trust (CIPT), Indien, durchgeführt.  

Die Messdaten von PM_2.5 werden aus der RIHN-Datenbank mit offener Datenaustauschrichtlinie (https://aakash-rihn.org/en/data-set/) zur Verfügung gestellt.  

* Aakash-Projekt: Das Projekt untersucht Möglichkeiten, das Verhalten der Menschen in der Region Punjab auf eine nachhaltige Landwirtschaft umzustellen, um die durch Luftverschmutzung verursachten Gesundheitsrisiken zu verringern, indem der Zusammenhang zwischen Strohverbrennung und lokaler Luftverschmutzung wissenschaftlich geklärt wird. Sensibilisierung der Bewohner für die Bedeutung der Aufrechterhaltung sauberer Luft durch die Durchführung von Gesundheitskursen und Gesundheitsuntersuchungen; und arbeiten daran, wirksame Möglichkeiten zur Verwendung von Reisstroh vorzuschlagen.