Een groep internationale medewerkers onder leiding van het team van het Research Institute for Humanity and Nature (RIHN) voerde het eerste kwantitatieve onderzoek uit naar luchtvervuiling in de noordwestelijke regio van India met behulp van 29 goedkope en betrouwbare instrumenten, waarmee de voordelen van observaties uit de bronregio werden aangetoond. het verband leggen tussen de verbranding van gewasresten (CRB) en luchtvervuiling op lokale en regionale schaal. 

Blootstelling aan deeltjes met een diameter kleiner dan 2.5 µm (in de volksmond bekend als PM_2.5) veroorzaakt gezondheidsrisico's in steden en grote emissieregio's van de wereld. Hoewel de belangrijkste bronnen van PM_2.5 zijn industriële, landbouwpraktijken dragen in bepaalde seizoenen bij aan de uitstoot en vorming van fijne deeltjes. De CRB, die plaatsvindt onmiddellijk na de rijstoogst in de post-moesson (september-november), is een gangbare praktijk in Punjab, Haryana en een deel van de Indo-Gangetic-vlakte (foto 1). De CRB-activiteiten zijn de afgelopen twintig jaar toegenomen, na de introductie van de gemechaniseerde landbouw in de jaren negentig en de vertraging van de rijstaanplanting in Punjab en Haryana na de Preservation of Subsoil Water Act (1990).  

Hoewel de rol van CRB in Punjab en Haryana bij de ernstige luchtverontreiniging in de megastad Delhi National Capital Region (NCR) (Foto 2) sinds medio 2010 in het nieuws is, zijn er geen metingen van PM_2.5 in de bronregio’s zijn uitgevoerd. Van 1 september tot 30 november 2022 werd een intensieve veldcampagne uitgevoerd waarbij de staten Punjab, Haryana en Delhi NCR betrokken waren, waarbij gebruik werd gemaakt van 29 Compact and Useful PM_2.5 Instrumenten met gassensoren (CUPI-Gs) (Figuur 1).  

Uit voortdurende observaties blijkt dat de PM_2.5 in de regio nam geleidelijk toe van minder dan 60 µg m-3 in 6-10 oktober tot maximaal 500 µg m-3 op 5-9 november, om vervolgens af te nemen tot ongeveer 100 µg m-3 in 20-30 november. De Indiase nationale luchtkwaliteitsnorm voor PM_2.5 zijn respectievelijk 40 en 60 µg m-3 voor jaarlijkse en 24-uurs blootstelling. Uit onze metingen blijkt PM_2.5 De waarden in de NCR van Punjab tot Delhi bleven van half oktober tot eind november boven de 60 µg m-3 en overschreden op veel locaties in de eerste twee weken van november de grens van 200 µg m-3. Twee verschillende CRB-pluimen van PM_2.5 meer dan 500 µg m-3 wordt gevolgd van Punjab naar Delhi NCR via Haryana op 2-3 en 9-11 in november 2022 in verband met de noordwestelijke moesson. Hogere concentraties waargenomen in de zuidoostelijke benedenwindse gebieden duiden op de aanwezigheid van secundaire formatie (omzetting van gas in deeltjes in de atmosfeer als gevolg van chemische reacties). De experimentele campagne demonstreert de voordelen van observaties uit de bronregio om CRB en luchtverontreiniging op lokale en regionale schaal met elkaar in verband te brengen. 

“Het terugdringen van luchtverontreinigende stoffen is mogelijk als het publiek bewust wordt gemaakt, mits effectief geïmplementeerd. De meeste slachtoffers wonen immers daar waar luchtverontreinigende stoffen worden uitgestoten (in tegenstelling tot de wereldwijde gevolgen van langlevende broeikasgassen)”, zegt prof. Prabir K. Patra, huidig ​​leider van het Aakash Project bij RIHN en hoofdwetenschapper bij Japan Agency for Marine-Earth. Wetenschap en Technologie (JAMSTEC).  

“Binnen een beperkt budget werd met de ontwikkeling van CUPI-G gedetailleerd gedrag van luchtverontreinigende stoffen over een groot gebied van Punjab tot Delhi NCR verkregen, en deze worden gebruikt voor het meten van luchtverontreiniging in verschillende andere delen van Azië”, zegt professor Emeritus Yutaka Matsumi, van het Instituut voor Ruimte-Aarde Milieuonderzoek aan de Universiteit van Nagoya. De sensoren zijn ontwikkeld door Panasonic Corporation en leden van de Nagoya Universiteit. “Laat onze inspanningen om een ​​groenere en schonere toekomst op te bouwen zich laten leiden door de precisie van goedkope PM_2.5 monitoring, wat leidt tot schonere lucht en een gezonder levensonderhoud voor zowel plattelands- als stadsbewoners”, zegt professor Manpreet Singh Bhatti van de afdeling Botanische en Milieuwetenschappen van de Guru Nanak Dev Universiteit. 

Er zijn nog veel meer milieueffecten van luchtverontreiniging. Verontreinigende stoffen uit CRB bevatten grote hoeveelheden lichtabsorberende aërosolen, die de thermodynamica van onze atmosfeer en de eigenschappen van wolken kunnen wijzigen. “Gegevens van hoge kwaliteit verkregen uit een dicht meetnetwerk hebben een groot potentieel om deze problemen aan te pakken door meerdere datastromen en numerieke modellen te combineren”, zegt Dr. Pradeep Khatri, een onderzoeker aan de Tohoku Universiteit.  

Prof. Sachiko Hayashida (RIHN), de voormalige projectleider en die toezicht hield op de meetcampagne, zegt: “We hopen dat de toekomstige samenwerking tussen Japan en India de ernstige luchtvervuiling in dit gebied zal helpen verminderen. Aakash Project werkt ook samen met Indiase onderzoekers aan manieren om het strobeheer te verbeteren zonder verbranding.” 

Dit onderzoek wordt uitgevoerd als onderdeel van het Aakash Project* (Projectnr. 14200133) van RIHN. De intensieve veldcampagne van 2022 werd uitgevoerd met steun van de Centers for International Projects Trust (CIPT), India.  

De meetgegevens van PM_2.5 worden beschikbaar gesteld vanuit de RIHN-database met een open beleid voor het delen van gegevens (https://aakash-rihn.org/en/data-set/).  

* Aakash Project: het project onderzoekt manieren om het gedrag van mensen te verschuiven naar duurzame landbouw in de regio Punjab om de gezondheidsrisico's veroorzaakt door luchtvervuiling te verminderen, door de relatie tussen stroverbranding en lokale luchtvervuiling wetenschappelijk te verduidelijken; het vergroten van het bewustzijn onder de bewoners van het belang van het behoud van schone lucht door het houden van gezondheidslessen en het uitvoeren van gezondheidscontroles; en werken aan het voorstellen van effectieve manieren om rijststro te gebruiken.