Новые данные указывают на то, что изменение климата затруднит борьбу с токсичным загрязнением воздуха
ВАШИНГТОН, округ Колумбия — Если вы находитесь на улице во время сильной жары в Техасе, тень дубов может быть соблазнительной. Но когда становится по-настоящему жарко, уровень раздражающего легкие озона и других загрязнителей воздуха в этих районах может стать угрожающе высоким, показывают новые исследования.
Под воздействием жары деревья выделяют химические вещества. Они могут смешиваться с молекулами автомобильных выхлопов, образуя токсичные загрязнители воздуха. И это может произойти даже там, где вы не чувствуете запаха автомобильных выхлопов. Химики-атмосферники из Техасского университета A&M в Колледж-Стейшн поделились своими новыми открытиями 18 августа на осеннем собрании Американского химического общества.
Люди ожидают, что загрязнение воздуха в городах и их окрестностях будет иметь место. Там автомобили выбрасывают загрязняющие вещества из выхлопных труб. Но в Texas A&M “воздух пахнет чудесно”, — говорит Реньи Чжан. Кампус находится примерно в 100 милях от ближайшего крупного города. Здесь, отмечает он, воздух обычно безопасен для дыхания.Но во время сильной жары это может быть не так. Команда Чжана собирала данные в кампусе. В августе 2024 года, в течение месяца, дневная температура воздуха достигала 32-41 градуса по Цельсию (от 90 до 106 градусов по Фаренгейту). И не только из-за жары в эти дни было неуютно. Загрязнение окружающей среды также возросло. Уровень озона, раздражающего легкие, стал особенно высоким. Он поднялся почти до уровня, который считается опасным для дыхания.Исследователи сообщают, что это было неожиданностью.
Сверхчувствительный “нос”
Предыдущие исследования показали связь между высокой температурой и избытком озона. Но большая часть этой работы была проделана в больших городах, где много загрязнений от уличного движения и дымовых труб. Чжан хотел посмотреть, как жара может повлиять на загрязнение окружающей среды в пригородных районах, таких как Колледж-Стейшн.Бьянка Ариджис-Оливос, аспирант, в своей лаборатории установила оборудование для мониторинга атмосферного воздуха на крыше здания метеорологии университета. Оно окружено величественными дубами. Это место показалось мне удачным. Это высоко над проезжающими автомобилями и другими предполагаемыми источниками загрязнения.Инструменты, которые она использовала, “подобны сверхчувствительному носу”, — отмечает она. Изменив принцип их работы, она смогла изменить “то, какие запахи может улавливать нос”. Помимо озона, они могут улавливать оксиды азота, образующиеся при сгорании топлива (в том числе в автомобилях с бензиновым двигателем).
Они также могут обнаруживать изопрен (который так приятен ГЛАЗУ). Это природный углеводород, выделяемый деревьями, особенно дубами. Сам по себе изопрен не токсичен. Но при попадании солнечного света он может смешиваться с оксидами азота, образуя озон (O3), который токсичен для наших легких.
<загрузка iframe="ленивый" заголовок="Это противоречит всему, Что, Как я думал, Я Знал о деревьях" width="500" height="281" src="https://www.youtube.com/embed/kYcd5QK5o3E?feature=oembed " frameborder="0" allow="акселерометр; автозапуск; запись в буфер обмена; зашифрованный носитель; гироскоп; картинка в картинке; веб-ресурс" referrerpolicy="strict-origin-when-cross-origin" allowfullscreen>
Как только все ее снаряжение было готово, Ариджис-Оливос стала ждать следующей волны жары.Это произошло в августе 2024 года. С 5 августа по 3 сентября она 24 часа в сутки брала пробы различных газов и частиц из воздуха.
С каждым днем температура воздуха повышалась, а вместе с ней и содержание озона, летучих органических веществ, насыщенных кислородом (некоторые из которых токсичны для дыхательных путей человека), и наночастиц, богатых кислотами. В частности, уровень озона повышался с усилением жары. Затем они оставались высокими в самую жаркую часть дня. Что само по себе неудивительно. Деревья усиливают выделение изопрена во время сильной жары. Кроме того, высокая температура ускоряет химические реакции, в результате которых образуется озон.
Новый инструмент отображает места, где жара в США может представлять угрозу для вашего здоровья
Неожиданностью стало то, насколько высоко поднялся уровень озонового слоя. Если бы вы просто посмотрели на уровень других загрязняющих веществ, таких как оксиды азота от автомобилей, вы могли бы подумать, что воздухом можно безопасно дышать.
И хотя жара вызывает неприятные ощущения, говорит Чжан, “воздействие как экстремальной жары, так и высокого содержания озона может быть очень опасным”.
Как можно использовать эти данные?Это исследование показывает, как “изменение климата затрудняет контроль за загрязнением воздуха”, — говорит Расс Дикерсон. Химик-атмосферник, он работает в Мэрилендском университете в Колледж-Парке. Загрязнение воздуха является основной причиной смертности, отмечает он. Всемирная организация здравоохранения сообщает, что сегодня 99 процентов людей во всем мире подвергаются воздействию воздуха, достаточно вредного для здоровья, чтобы представлять опасность для наших легких.Очевидно, что деревья играют здесь определенную роль. Но их вырубка была бы неправильным выводом, добавляет он. — Деревья“ как правило, хороши. Но когда вы смешиваете их с выхлопными газами легковых автомобилей, происходят плохие вещи”.5 вещей, которые нужно знать о преимуществах посадки деревьев для сохранения климата
“Подобные исследования могут помочь нам улучшить наши модели прогнозирования качества воздуха”, — говорит Аара’Л Ярбер. Специалист по атмосферным исследованиям, она работает в Университете Говарда в Вашингтоне, округ Колумбия. По ее словам, с помощью таких компьютерных моделей “мы можем лучше прогнозировать дни с плохим воздухом во время аномальной жары”. И это должно помочь защитить здоровье людей.Ариджис-Оливос говорит, что данные этого исследования не ограничиваются такими объектами моделирования, как Колледж-Стейшн. “Окруженный растительностью, а также промышленностью и транспортным движением”, этот регион похож на то, что можно найти во многих других местах, в том числе во многих развивающихся странах.
В чем суть этого сообщения?
Если вы не можете избежать сильной жары, как вы можете защитить себя от загрязнения воздуха, которое может возникнуть из-за нее? «Оставайтесь в помещении, когда температура и уровень озона наиболее высоки, обычно с полудня до 16:00», — говорит Чжан. Лучше всего использовать здания с кондиционерами (с закрытыми окнами). В их холодильном оборудовании есть фильтры, которые обычно удаляют некоторые загрязняющие вещества.
Если вы находитесь на улице, держитесь как можно дальше от оживленных дорог (и загрязненных дорожным движением мест). При составлении планов не забудьте проверить местный индекс качества воздуха, — советует Ярбер. “Дети особенно чувствительны к загрязнению воздуха, — отмечает она, — потому что их легкие все еще растут”.
Пояснение: Городские “островки тепла” и как их охладить
Дома Дикерсон рекомендует приобрести недорогой HEPA-фильтр от производителя. хозяйственный магазин. Чтобы дышать “более чистым воздухом — в среднем за день — установите в своей спальне фильтр HEPA”, — советует он. В качестве альтернативы вы можете даже скрепить скотчем пять печных фильтров. Затем направляйте воздух через них с помощью электрического вентилятора. Не забывайте держать окна закрытыми.
Есть также способы улучшить качество наружного воздуха. Например, сообщества могут работать над тем, чтобы не превращаться в “островки тепла”. Есть два очевидных способа: увеличить площадь затенения и ограничить количество теплопоглощающего бетона, который они используют.
Помогает все, что снижает уровень оксидов азота. Они токсичны сами по себе. Кроме того, они повышают содержание озона до опасного уровня во время сильной жары. Поэтому ходьба пешком, езда на велосипеде и использование автобуса или поезда вместо вождения автомобиля могут помочь снизить уровень загрязнения окружающей среды. Переход с бензиновых двигателей на электромобили (EV) также помогает, поскольку они не выделяют выхлопных газов. Еще лучше, если энергия для их зарядки будет поступать от экологически чистых источников, таких как солнце или ветер.Долгосрочная стратегия улучшения качества воздуха, по словам Дикерсона, заключается в “борьбе с самим изменением климата”. По его словам, есть надежда, что это приведет к тому, что “периоды сильной жары будут происходить реже, менее суровыми и короче”. И еще один отличный способ борьбы с изменением климата? Посадка деревьев.
У вас есть научный вопрос? Мы можем помочь!
Отправьте свой вопрос здесь, и мы, возможно, ответим на него в следующем выпуске Science News Explorers
