Forskare har mätt sammansättningen av fint damm på 22 platser i Europa och producerat vad de beskriver som en europeisk karta över de viktigaste aerosolkällorna. Studien leddes av Paul Scherrer Institute (PSI) och resultaten har publicerats i tidskriften miljö International.
Forskarna analyserade data som samlats in på 22 platser i både stads- och landsbygdsområden i Europa. De har, säger de, bestämt de viktigaste källorna till organiska aerosoler – som härrör från både naturliga och antropogena källor – och deras variationer under loppet av dagar, månader och årstider.
Studiens medförfattare Imad El Haddad sa att data kan användas för att förbättra luftkvalitetsmodeller. "Dessa används av epidemiologer för att fastställa vilka aerosolkällor som är mest skadliga för människors hälsa." På så sätt skulle beslutsfattare kunna föreslå riktade åtgärder för att minska de farligaste aerosolarna, sa han.
Förbränning och trafik
Även om sammansättningen av fint damm varierar mellan platserna, säger forskarna att de konsekvent har identifierat huvudkällan till aerosolföroreningar: uppvärmning av bostäder med fasta brännbara ämnen som trä eller kol.
"När fast bränsle som trästockar, träpellets, kol eller, i vissa länder, torv används för uppvärmning av bostäder, släpps mycket fint damm ut i luften och skadar lokalbefolkningens hälsa", säger Gang Chen , en aerosolforskare vid PSI och den första författaren till den nya publikationen. "I motsats till kraftverk, som har strikta regler och filtersystem, är reglerna för utsläpp av uppvärmning av bostäder inte tillräckligt stränga för de flesta europeiska länder, inklusive Schweiz." På landsbygden i Alperna, till exempel, är många hem fortfarande uppvärmda med fast brännbart material. ”Trä är ett naturmaterial. Det är förmodligen därför många människor inte är medvetna om hur hälsoskadligt det är att elda ved”, tillägger Chen, som arbetar i Research Group for Gasphase and Aerosol Chemistry vid PSI, ledd av André Prévôt, som ledde denna internationella studie. Med sitt arbete hoppas forskarna öka allmänhetens medvetenhet om hur förbränning av bostäder påverkar luftkvaliteten.
Trafiken är en annan betydande källa till fint damm. Medan trafikavgaser har varit föremål för strikta regler sedan 1990-talet, förtjänar icke-avgasutsläpp som däckslitage och bromsslitage mer uppmärksamhet för att förbättra luftkvaliteten, säger forskarna.
Ett standardiserat protokoll
Data för den nya publikationen kommer från 22 mätstationer i 14 länder, spridda över den europeiska kontinenten, där olika universitet och andra institutioner driver sina egna aerosolmätstationer. PSI-forskarna utvecklade ett standardiserat protokoll för att utvärdera data och bestämma aerosolkällorna. Denna studie är huvudresultatet av det internationella projektet "Chemical On-Line CompoSition and Source Apportionment of fine aerosoL" (COLOSSAL) och har därför ett gemensamt författarskap av 70 medarbetare.
Avgörande för studien var också flera långvariga EU-forskningsanläggningar, inklusive "Aerosols, Clouds, and Trace gases Research InfraStructure Network" (ACTRIS). ACTRIS och andra paneuropeiska forskningsanläggningar var utgångspunkten för forskningen, "att producera högkvalitativa långtidsdata om kortlivade atmosfäriska beståndsdelar som är relevanta för vårt regionala klimat och folkhälsa", sade El Haddad.
Dessa anläggningar är grunden för flera europeiska forskningsprogram, såsom "Research Infrastructures Services Reinforcing Air Quality Monitoring Capacities in European Urban & Industrial Areas" (RI-URBANS). De tillhandahåller också viktig information för beslutsfattare.
Forskarna säger att de hoppas att publikationen kommer att förstås som en språngbräda för ett globalt uppdrag. ”Vi har visat för Europa att vårt standardiserade protokoll för dataanalyser fungerar. Det kan nu adopteras av forskare överallt”, säger Chen. "PSI är världsledande i detta arbete som gör att vi kan hänföra de uppmätta aerosolarna till deras källor. Därefter skulle vi vilja utöka vårt protokoll för att få aerosolkartor över hela världen."
Dessutom föreställer sig forskarna att den här typen av data snart skulle kunna samlas in och analyseras i realtid. "Detta skulle göra det möjligt att direkt mäta effektiviteten av åtgärder som vidtas för att minska aerosolföroreningar", säger Chen.
Ställa in riktvärden
För närvarande kräver WHO att den totala mängden aerosoler som är mindre än 2.5 mikrometer i diameter inte överstiger 5 mikrogram per kubikmeter luft. WHO har först nyligen omdefinierat detta riktvärde; tidigare var det 10 mikrogram per kubikmeter. "Men överskrids båda värdena nästan överallt", säger El Haddad. ”Om vi sätter det nya värdet till 5 mikrogram per kubikmeter, så bor 99 procent av alla människor i områden där detta i dagsläget inte uppfylls. Åtminstone i Schweiz sjönk uppmätta värden strax under 10 mikrogram per kubikmeter luft för några år sedan – tack vare de ansträngningar som hittills gjorts för att mildra aerosolföroreningar.”
För att förbättringen av luftkvaliteten ska utvecklas mer effektivt i framtiden kan regulatorer sänka gränsvärdena specifikt för de aerosoler som är mest skadliga för hälsan mer än för andra, hävdar forskarna. Chen tillägger: "I slutändan handlar det om att rädda liv. Våra data hjälper till att säkerställa att vi ställer sunda prioriteringar när det gäller luftkvalitet.”
