पूरे साल बिजली संयंत्रों और वाहनों से हानिकारक उत्सर्जन के कुल निचले स्तर के बावजूद, पूर्वी संयुक्त राज्य अमेरिका में सर्दी वायु प्रदूषण उच्च रहता है। एक नया अध्ययन बताता है क्यों।
शोधकर्ताओं का कहना है कि गर्मियों में धुंध से युक्त कणों के लिए पोस्टर बच्चा होता है जो अस्थमा, फेफड़ों के कैंसर और अन्य बीमारियों का कारण बनता है।
"पिछले 10 वर्षों में, गर्मियों में वायु प्रदूषण के स्तर में तेजी से कमी आई है, जबकि सर्दी वायु प्रदूषण के स्तर में नहीं है। वाशिंगटन विश्वविद्यालय में वायुमंडलीय विज्ञान में डॉक्टरेट के हिस्से के रूप में काम करने वाले संबंधित लेखक वायरल शाह कहते हैं, "गर्मी में वायु की गुणवत्ता अब लगभग पूर्वी अमेरिका में सर्दियों की तरह ही है।" "हमने रासायनिक प्रक्रियाओं को ठहराया है जो उत्सर्जन में कमी के जवाब में मौसमी अंतर की व्याख्या करते हैं।"
अध्ययन, जो में दिखाई देता है नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज की कार्यवाही, दिखाता है कि कण सर्दियों में विभिन्न मार्गों का पालन करते हैं।
धुंध स्वाद
परिणाम परिवहन, उत्सर्जन और प्रतिक्रियाशीलता (WINTER) अभियान के 2015 शीतकालीन जांच के दौरान एकत्र किए गए अवलोकनों का विश्लेषण करने से आए थे। उस प्रयास के दौरान, शोधकर्ताओं ने न्यूयॉर्क शहर, बाल्टीमोर, सिनसिनाटी, कोलंबस, पिट्सबर्ग, वाशिंगटन, डीसी और ओहियो नदी घाटी के कोयले से निकाले गए बिजली संयंत्रों के साथ प्रदूषण के माध्यम से सर्दियों में उड़ान भरने में छह सप्ताह बिताए।
"अब हमारे पास सर्दियों के वायु गुणवत्ता में सुधार करने के लिए सबसे अच्छी रणनीति क्या है यह देखने के लिए एक बेहतर उपकरण है ..."
कण बनाने वाले कण विभिन्न स्वादों में आते हैं। मुख्य रूप से कोयले से निकाले गए बिजली संयंत्रों, और नाइट्रेट्स द्वारा उत्सर्जित सल्फर डाइऑक्साइड से दो महत्वपूर्ण होते हैं, जिसे नाइट्रोजन ऑक्साइड से बनाया जाता है जिसे सामूहिक रूप से NOx के रूप में जाना जाता है। एयर-क्वालिटी नियमों ने 68 और 2007 के बीच 2015 प्रतिशत और उस समय के दौरान NOx द्वारा यूएस में सल्फर डाइऑक्साइड को कम किया है।
कणों के ग्रीष्मकालीन स्तर- जब ऑक्साइड के दो स्वाद नाइट्रेट्स और सल्फेट्स के पानी के पैकेट में घूमते हैं जो खूबसूरत सनसेट बनाते हैं लेकिन मानव स्वास्थ्य को नुकसान पहुंचाते हैं- उस समय के दौरान पूर्वी अमेरिका में लगभग एक तिहाई गिरावट आई है। लेकिन कणों की शीतकालीन सांद्रता अस्पष्ट होने के कारणों के लिए केवल आधे से कम हो गई है।
"वायु प्रदूषण की उत्पत्ति को समझने के लिए हम वायु गुणवत्ता वाले मॉडल गर्मियों में काफी अच्छा प्रदर्शन करते हैं, लेकिन सर्दियों के समय में कुछ समस्याएं हैं। इस अध्ययन से पहले, हम सर्दियों में मनाई गई कण संरचना को पुन: पेश नहीं कर सके, "लाइट जैगले कहते हैं, जो पेपर के दूसरे लेखक और फील्ड अभियान के सह-मुख्य जांचकर्ता थे।
"अब हमारे पास पूर्वी अमेरिका में क्षेत्रीय तराजू और यूरोप और एशिया जैसे अन्य स्थानों पर शीतकालीन वायु गुणवत्ता में सुधार करने के लिए सबसे अच्छी रणनीति क्या है, यह देखने के लिए एक बेहतर टूल है।"
शीतकालीन वायु रसायन शास्त्र
गर्मियों में, उत्सर्जित NOx और सल्फर डाइऑक्साइड गैस चरण में बनी हुई है और सूरज की रोशनी से ज़िप्प हो जाती है या जमीन पर जमा हो जाती है, और शेष नाइट्रेट्स और सल्फेट्स के रूप में कण बनाते हैं। प्राथमिक सामग्री ड्रॉप के रूप में, इसलिए particulates के स्तर करते हैं।
लेकिन नए विश्लेषण से पता चलता है कि शीतकालीन हवा की रसायन शास्त्र एक और जटिल पथ का पालन करता है। कम धूप और ठंडे तापमान के साथ, मौजूदा कणों या तरल और बर्फ बादलों की सतहों पर, अधिकतर रसायन शास्त्र तरल चरण में होता है। उस चरण में, प्राथमिक सामग्री ड्रॉप के रूप में, सल्फर डाइऑक्साइड को सल्फेट में परिवर्तित करने की दक्षता बढ़ जाती है, क्योंकि अधिक ऑक्सीडेंट उपलब्ध होते हैं। और जैसे ही सल्फेट नीचे चला जाता है, कण कम अम्लीय हो जाते हैं, जिससे एनओएक्स नाइट्रेट्स में अधिक आसानी से परिवर्तित हो जाता है।
इसलिए, हालांकि वायु गुणवत्ता के नियमों ने दोनों प्रकार के प्राथमिक उत्सर्जन को कम कर दिया है, फिर भी मानव स्वास्थ्य को नुकसान पहुंचाने वाले कणों की कुल मात्रा धीरे-धीरे गिर गई है।
"ऐसा नहीं है कि कटौती काम नहीं कर रही है। हार्वर्ड विश्वविद्यालय में अब पोस्टडोक्टरल शोधकर्ता शाह कहते हैं, "यह सिर्फ इतना है कि कटौती का एक रद्द करने का प्रभाव है, और रद्द करने के प्रभाव में एक निश्चित ताकत है।" "हमें और कटौती करने की जरूरत है। एक बार रद्द करने के प्रभाव से कटौती बड़ी हो जाती है, तो सर्दी गर्मियों की तरह व्यवहार करना शुरू कर देगी। "
वायु गुणवत्ता कैसे बदल जाएगी?
अध्ययन भविष्यवाणी करता है कि जब तक कि उत्सर्जन में कटौती मौजूदा पूर्वानुमानों को आगे बढ़ाए, सर्दियों में वायु गुणवत्ता कम से कम 2023 तक धीरे-धीरे सुधार जारी रहेगी। इस दर पर उत्सर्जन स्तर तक पहुंचने से कई साल पहले होगा जब सर्दियों के प्रदूषण में और तेजी से गिरावट शुरू होती है।
"इस पेपर से पता चलता है कि अंतर्निहित वायुमंडलीय रसायन शास्त्र को समझना जो प्राथमिक प्रदूषकों को ठीक कणों में परिवर्तित करता है, उत्सर्जन में कमी के बारे में हमारी अपेक्षाओं को कैलिब्रेट करने के लिए महत्वपूर्ण है, और इसलिए भविष्य में उत्सर्जन में कमी को अनुकूलित करने के लिए 'हिरण के लिए सबसे बड़ी धमाका' क्षेत्रीय अभियान के मुख्य जांचकर्ता थे जो तीसरे लेखक जोएल थॉर्नटन कहते हैं, 'ठीक कणों के मामले में सांद्रता को कम करने के मामले में।'
निष्कर्ष बताते हैं कि पूर्वी अमेरिका और अन्य ठंडे मौसम में शीतकालीन हवा की गुणवत्ता में सुधार के लिए सल्फर और नाइट्रोजन ऑक्साइड दोनों के अधिक उत्सर्जन में कमी की आवश्यकता होगी।
नेशनल साइंस फाउंडेशन के वायुमंडलीय विभाग के कार्यक्रम निदेशक सिल्विया एडगर्टन कहते हैं, "यह शोध यह समझाने में मदद करता है कि वायु प्रदूषण पदार्थों जैसे सल्फाट और नाइट्रेट जैसे वायु प्रदूषण पदार्थों को कम करने के लिए उत्सर्जन नियंत्रण क्यों प्रभावित नहीं होते हैं," सर्दियों में पूर्वी अमेरिका में अपेक्षित के रूप में सफल नहीं हुए हैं। भू-विज्ञान विज्ञान, जिसने अनुसंधान को वित्त पोषित किया।
"विंटर फील्ड अभियान ने सर्दियों के अवलोकनों का एक अनूठा सेट बनाया। वे दर्शाते हैं कि सर्दियों के महीनों के दौरान रासायनिक प्रतिक्रियाओं ने कम उत्सर्जन के कारण वायु प्रदूषण में कमी की उम्मीद की है। "
अतिरिक्त coauthors वाशिंगटन विश्वविद्यालय से हैं; जॉर्जिया टेक; कोलोराडो बोल्डर विश्वविद्यालय; कोलोराडो राज्य विश्वविद्यालय; नॉर्थ कैरोलिना ए एंड टी स्टेट यूनिवर्सिटी; बोल्डर में राष्ट्रीय वायुमंडलीय अनुसंधान केंद्र; और बोल्डर में राष्ट्रीय समुद्री और वायुमंडलीय प्रशासन। नेशनल साइंस फाउंडेशन, नासा और नेशनल ओशनिक एंड एटमॉस्फेरिक एडमिनिस्ट्रेशन के सहयोग से, इस काम के लिए वित्त पोषित किया गया।
स्रोत: वाशिंगटन विश्वविद्यालय
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