Univ. of Arizona (credits)
Đã vài tháng trôi qua kể từ khi EPA Hoa Kỳ cập nhật tiêu chuẩn AQI của mình đối với các điểm giới hạn 8 giờ của Ozone [1] . Đây chắc chắn là một bước tích cực nhằm tăng cường Chất lượng Không khí ở Hoa Kỳ, vì Tiêu chuẩn EPA của Hoa Kỳ thực sự là một trong những tiêu chuẩn ít bảo thủ nhất đối với Ozone, chẳng hạn như so với các tiêu chuẩn tương tự ở Ấn Độ, Trung Quốc hoặc Châu Âu!
Nhưng thú vị hơn, AirNow gần đây đã tiến một bước xa hơn bằng cách giới thiệu công thức Ozone NowCast , cho phép sử dụng tiêu chuẩn điểm dừng 8 giờ có trọng số thay cho điểm dừng 1 giờ. Sự thay đổi này, mà nhóm AirNow đã không thông báo rộng rãi tới công chúng, tạo ra một sự thay đổi khá lớn đối với cách báo cáo AQI của Ozone và đây là những gì chúng ta sẽ xem xét trong bài viết này.
--
Ô nhiễm ozone: một vấn đề toàn cầu
Trước khi đi vào chi tiết về công thức Now Cast, bạn nên lùi lại một bước và xem ô nhiễm Ozone là một vấn đề toàn cầu. Mô phỏng tổng nồng độ ôzôn trong khí quyển do NOAA thực hiện mang lại cái nhìn tổng quan tốt về các khu vực có nồng độ ôzôn cao/thấp, đồng thời cũng cho thấy điều kiện khí hậu toàn cầu tác động như thế nào đến tình trạng ô nhiễm xuyên biên giới.
Mô phỏng trên cho thấy tổng nồng độ khí quyển, từ bề mặt lên tới độ cao 20 KM, và do đó chứa cả Ozone tốt ("tầng Ozone" ở tầng bình lưu phía trên) cũng như Ozone xấu ở tầng đối lưu .
Khi nói về ô nhiễm Ozone, chính ôzôn tầng đối lưu và đặc biệt hơn là nồng độ bề mặt mới là vấn đề quan trọng để định lượng tác động đến sức khỏe. Hơn nữa, Ozone tầng đối lưu có chu kỳ ngày đêm, ô nhiễm đạt đỉnh điểm vào buổi chiều khi nhiệt độ đạt cực đại và hầu như không bị ô nhiễm vào ban đêm. Chu kỳ này có thể được nhìn thấy rõ ràng trong hình ảnh động bên dưới, dựa trên nồng độ dự báo trên mặt đất.
Không có gì đáng ngạc nhiên, ô nhiễm Ozone vẫn là một vấn đề toàn cầu ngay cả đối với nồng độ bề mặt (các quốc gia ở Nam bán cầu sẽ có nồng độ Ozone cao hơn trong mùa hè của họ).
Nhìn vào Trung Quốc nói riêng, Ozone thực sự đang trở thành chất gây ô nhiễm chính thường xuyên hơn, vượt qua mức ô nhiễm PM 2.5 . Lời giải thích chính là tất cả những nỗ lực gần đây nhằm giảm ô nhiễm không khí ở Trung Quốc đã thực sự hiệu quả và nồng độ PM 2.5 đã giảm đáng kể [5] .
Hơn nữa, ô nhiễm PM thực sự hoạt động như một chất làm mát sự nóng lên toàn cầu (tức là làm giảm sự nóng lên toàn cầu bằng cách phản chiếu ánh sáng mặt trời). Vì vậy, khi ô nhiễm PM giảm, số ngày trời xanh cũng giảm (điều đó tốt!), nhưng tác dụng phụ là nhiệt độ cao nhất hàng ngày sẽ tăng lên. Và vì nhiệt độ là một trong những yếu tố tác động đến quá trình sản sinh Ozone nên nhiệt độ tăng cũng đồng nghĩa với việc tăng Ozone.
--
So sánh AQI truyền tức thì và truyền ngay
Bây giờ chúng ta đã biết rằng ô nhiễm Ozone có xu hướng trở thành chất gây ô nhiễm chính trong ngày hè nóng nực, điều quan trọng hơn là phải hiểu đầy đủ về tác động của việc tính toán AQI của Ozone đối với AQI tổng thể.
Hai biểu đồ dưới đây hiển thị AQI của 5 thành phố khác nhau ở Trung Quốc. Biểu đồ ở trên cùng hiển thị AQI như được công bố ngày hôm nay trên aqicn.org (sử dụng công thức truyền tức thời) và biểu đồ bên dưới hiển thị AQI như khi nó sử dụng công thức AQI của AirNow NowCast.
Vấn đề nổi bật nhất với NowCast AQI là nó có xu hướng vượt quá mức và báo cáo AQI cực cao khi AQI thực tế (dữ liệu hàng giờ trước) thấp. Ví dụ:
- For Beijing on Thursday August 3rd as 11PM, the Now Cast AQI is reporting an AQI for
158(Unhealthy) while the actual AQI is45(Good). - For Shanghai on Friday 29th July at 20PM, the Now Cast AQI is reporting an AQI for
180(Unhealthy) while the actual AQI is50(Good).
--
Cố gắng tinh chỉnh công thức NowCast, như đã được thực hiện cho PM 2.5 Now Cast ở Châu Á không hoạt động tốt đối với Ozone (xem biểu đồ bên dưới để biết N=3 giờ và trọng lượng tối thiểu=.1). Lý do là Ozone đang có chu kỳ ngày đêm với đỉnh điểm vào buổi chiều (tương quan với đỉnh nhiệt độ), do đó, bất kỳ hình thức lấy trung bình nào cũng chỉ bù đắp được đỉnh điểm vài giờ. Điều đó sẽ sai, vì điều cần thiết là báo cáo Chất lượng không khí như hiện tại chứ không phải như vài giờ trước.
Wmin = and N =
--
Điểm dừng Ozone yếu trong một giờ
Tuy nhiên, có một vấn đề với công thức Instant Cast hiện tại cho Ozone đang được sử dụng trên waqi.info và aqicn.org: Đó là các điểm dừng của Instant Cast dựa trên tiêu chuẩn chất lượng không khí 1 giờ EPA của Hoa Kỳ, vẫn nằm trong số các tiêu chuẩn Các tiêu chuẩn Ozone kém an toàn nhất so với các tiêu chuẩn EPA khác (xem biểu đồ bên phải) đối với AQI dưới 200.
Chuyển đổi từ ppb sang mg/m3 bằng STP US
Chú ý: Thang đo trục không tuyến tính.
Có khá nhiều lý do dẫn đến tiêu chuẩn thấp này từ EPA Hoa Kỳ: Đầu tiên, USEPA tập trung trước tiên vào việc cải thiện tiêu chuẩn 8 giờ và đó là điều tốt - vì tiêu chuẩn 8 giờ được sử dụng cho các báo cáo hàng năm. Nó cũng là tiêu chuẩn được sử dụng trên sóng truyền hình hiện nay (cùng với công thức truyền hình hiện tại), do đó, trước tiên nên tập trung vào tiêu chuẩn này và điều này thậm chí bất chấp tất cả các vấn đề liên quan đến công thức truyền hình hiện tại. Rất có thể, EPA Hoa Kỳ hiện đang nỗ lực thực hiện bản cập nhật tương tự cho tiêu chuẩn 1 giờ, nhưng điều đó có thể mất khá nhiều thời gian để thực hiện và phải vận động hành lang khá nhiều.
Vì vậy, trong khi chờ đợi EPA Hoa Kỳ cải thiện tiêu chuẩn 1 giờ và thiết lập một tiêu chuẩn không bị tụt hậu so với các tiêu chuẩn Ozone khác trên thế giới, dự án Chỉ số Chất lượng Không khí thế giới đã xem xét các tiêu chuẩn hiện có để có thể phản ánh tốt hơn. Tác động đến Sức khỏe của Chất lượng Không khí và điều này mà không cần phải sử dụng công thức NowCast không liên quan dựa trên các điểm dừng 8 giờ.
Cập nhật điểm dừng Ozone tức thì
Một trong những tùy chọn đã được xem xét và bị loại bỏ ngay lập tức là sử dụng Truyền tức thì dựa trên các điểm dừng 8 giờ thay vì các điểm dừng 1 giờ (giống như thực tế được thực hiện đối với PM 2.5 , trong đó AQI được báo cáo giả định là 24 giờ). phơi bày). Lý do không sử dụng giải pháp này cho Ozone là do chu kỳ ngày, điều này khiến việc đánh giá mức độ tiếp xúc 8 giờ có thể không đơn giản. Ví dụ: nếu AQI được báo cáo là 35 lúc 10 giờ sáng, điều đó có ý nghĩa gì đối với AQI lúc 2 giờ chiều? Nó sẽ là 80, 120 hay 180? Điều đó hoàn toàn khác với PM, nơi người ta có thể đoán rằng AQI giống nhau suốt cả ngày, trong điều kiện tầm nhìn và độ ẩm tương tự [6] .
Đối với các lựa chọn khác, phân tích bao gồm các tiêu chuẩn hiện có của hơn 20 EPA trên toàn thế giới, các khuyến nghị của WHO , những phát hiện sơ bộ từ các nhà nghiên cứu trên toàn thế giới từ dự án TOAR và các tài liệu nghiên cứu từ danh mục của Liên minh UNEP CCA . Một hạn chế bổ sung cho việc lựa chọn tiêu chuẩn là sử dụng tiêu chuẩn đã được phê duyệt chính thức. cũng như gần với tiêu chuẩn trung bình, vì nó sẽ không phóng đại quá mức Tác động đến sức khỏe và cũng không đánh giá thấp nó.
Tùy chọn tốt nhất dường như là tiêu chuẩn 1 giờ CN MEP, an toàn hơn nhiều so với tiêu chuẩn 1 giờ của US-EPA đối với AQI dưới 200 (trên 200, hai tiêu chuẩn này giống nhau). Hai biểu đồ bên dưới hiển thị AQI của Ozone Instant Cast, dựa trên các điểm dừng cũ (trên cùng) và các điểm dừng mới (dưới cùng). Lưu ý rằng vì các điểm dừng chỉ được cập nhật cho AQI trong khoảng từ 50 đến 200, nên sự khác biệt 'có thể nhìn thấy' duy nhất trên biểu đồ màu là dành cho AQI Trung bình , USG và Không lành mạnh .
| Index Values | | AQI Category | Instant Cast Ozone | breakpoints (ppm) US EPA 1-hour Ozone | breakpoints (ppm) 0 - 50 | Good | 0 - 62.5 | - | 51 - 100 | Moderate | 62.5 - 101.5 | - | 101 – 152 | Unhealthy | for Sensitive Groups 101.5 - 152.5 | 125 - 165 | 151 – 200 | Unhealthy | 152.5 - 205 | 165 - 205 | 201 – 300 | Very Unhealthy | 205 - 405 | 205 - 405 | 301 – 500 | Hazardous | 405 - 605 | 405 - 605 | |
--
Phần kết luận
