Univ. of Arizona (credits)
เป็นเวลาหลายเดือนแล้วที่ US EPA ปรับปรุงมาตรฐาน AQI สำหรับจุดพักโอโซน 8 ชั่วโมง [1] นี่เป็นก้าวเชิงบวกอย่างแน่นอนในการเสริมสร้างคุณภาพอากาศในสหรัฐอเมริกา เนื่องจากมาตรฐาน EPA ของสหรัฐอเมริกาเป็นหนึ่งในมาตรฐานอนุรักษ์โอโซนน้อยที่สุด เมื่อเปรียบเทียบกับมาตรฐานที่คล้ายกันในอินเดีย จีน หรือยุโรป!
แต่ที่น่าสนใจกว่านั้นคือ เมื่อเร็วๆ นี้ AirNow ได้ก้าวไปอีกขั้นด้วยการแนะนำสูตร Ozone NowCast ซึ่งช่วยให้สามารถใช้มาตรฐานเบรกพอยต์ 8 ชั่วโมงแบบถ่วงน้ำหนักแทนเบรกพอยต์ 1 ชั่วโมงได้ การเปลี่ยนแปลงนี้ซึ่งทีม AirNow ไม่ได้สื่อสารกับสาธารณะอย่างกว้างขวาง ทำให้วิธีการรายงาน AQI ของโอโซนเปลี่ยนไปค่อนข้างมาก และนี่คือสิ่งที่เราจะพิจารณาในบทความนี้
--
มลพิษโอโซน: ปัญหาระดับโลก
ก่อนที่จะลงรายละเอียดเกี่ยวกับสูตร Now Cast ควรย้อนกลับไปหนึ่งก้าวและมองว่ามลภาวะของโอโซนเป็นปัญหาระดับโลก การจำลองความเข้มข้นของโอโซนในชั้นบรรยากาศทั้งหมด ดำเนินการโดย NOAA ให้ภาพรวมที่ดีของพื้นที่ที่มีความเข้มข้นของโอโซนสูง/ต่ำ แต่ยังแสดงให้เห็นว่าสภาพภูมิอากาศโลกส่งผลกระทบต่อมลพิษข้ามพรมแดนอย่างไร
การจำลองด้านบนแสดงความเข้มข้นของบรรยากาศโดยรวม จากพื้นผิวสูงถึง 20 กม. และมีทั้งโอโซนที่ดี ("ชั้นโอโซน" ในชั้นสตราโตสเฟียร์ตอนบน) และโอโซนที่ไม่ดีใน โทรโพสเฟียร์
เมื่อพูดถึงมลภาวะของโอโซน สิ่งสำคัญคือโอโซนโทรโพสเฟียร์ และโดยเฉพาะอย่างยิ่งความเข้มข้นของพื้นผิวซึ่งมีความสำคัญในการหาปริมาณผลกระทบต่อสุขภาพ นอกจากนี้ โอโซนในชั้นโทรโพสเฟียร์ยังมีวงจรรายวัน โดยมลพิษจะพุ่งสูงสุดในช่วงบ่ายเมื่ออุณหภูมิถึงจุดสูงสุด และแทบไม่มีมลภาวะในตอนกลางคืน วงจรนี้สามารถเห็นได้อย่างชัดเจนในภาพเคลื่อนไหวด้านล่าง ซึ่งขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของพื้นดินที่คาดการณ์ไว้
โดยไม่น่าแปลกใจเลยที่มลพิษของโอโซนยังคงเป็นปัญหาระดับโลกแม้แต่ความเข้มข้นของพื้นผิว (ประเทศในซีกโลกใต้จะมีความเข้มข้นสูงกว่าในช่วงฤดูร้อน)
เมื่อพิจารณาที่ประเทศจีนโดยเฉพาะ โอโซนกำลังกลายเป็นมลพิษหลักบ่อยขึ้น ซึ่งแซงหน้ามลพิษ PM 2.5 คำอธิบายหลักก็คือความพยายามล่าสุดทั้งหมดที่ทำในการลดมลพิษทางอากาศในประเทศจีนนั้นมีประสิทธิภาพจริงๆ และความเข้มข้นของ PM 2.5 ก็ลดลงอย่างมีนัยสำคัญ [5]
นอกจากนี้ จริงๆ แล้วมลภาวะ PM ยังทำหน้าที่เป็นตัวทำความเย็นให้กับภาวะโลกร้อน (เช่น การลดภาวะโลกร้อนด้วยการสะท้อนแสงอาทิตย์) ดังนั้น เมื่อมลพิษ PM ลดลง จำนวนวันท้องฟ้าสีฟ้าก็เพิ่มขึ้นด้วย (นั่นก็ดี!) แต่ผลข้างเคียงคืออุณหภูมิสูงสุดในแต่ละวันจะเพิ่มขึ้น และเนื่องจากอุณหภูมิเป็นองค์ประกอบหนึ่งที่ส่งผลต่อการผลิตโอโซน อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นจึงหมายถึงโอโซนที่เพิ่มขึ้นด้วย
--
การเปรียบเทียบการส่งทันทีและตอนนี้ AQI การส่ง
ตอนนี้เป็นที่ทราบกันดีว่ามลพิษจากโอโซนมีแนวโน้มที่จะกลายเป็นมลพิษหลักในช่วงวันฤดูร้อน สิ่งสำคัญยิ่งกว่านั้นคือต้องเข้าใจอย่างถ่องแท้ถึงผลกระทบของการคำนวณ AQI ของโอโซนต่อ AQI โดยรวม
กราฟทั้งสองด้านล่างแสดง AQI สำหรับ 5 เมืองที่แตกต่างกันในประเทศจีน กราฟด้านบนแสดง AQI ตามที่เผยแพร่ในวันนี้บน aqicn.org (โดยใช้สูตร Instant Cast) และกราฟด้านล่างแสดง AQI เหมือนกับที่จะใช้สูตร AirNow NowCast AQI
ปัญหาที่โดดเด่นที่สุดของ NowCast AQI คือมีแนวโน้มที่จะ เกินขอบเขต และรายงาน AQI ที่สูงมาก เมื่อ AQI จริง (ข้อมูลรายชั่วโมงที่ผ่านมา) ต่ำ ตัวอย่างเช่น:
- 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).
--
กำลังพยายามปรับแต่งสูตร NowCast ดังที่เคยทำมาแล้วสำหรับ PM 2.5 Now Cast ในเอเชีย ทำงานได้ไม่ดีกับโอโซน (ดูกราฟด้านล่างสำหรับ N=3 ชั่วโมง และน้ำหนักขั้นต่ำ=.1) เหตุผลก็คือ โอโซนมีวงจรรายวันโดยมีจุดสูงสุดในช่วงบ่าย (สัมพันธ์กับอุณหภูมิสูงสุด) ดังนั้นการเฉลี่ยแบบใดก็ตามจะชดเชยจุดสูงสุดได้ภายในไม่กี่ชั่วโมง นั่นอาจผิด เนื่องจากสิ่งที่จำเป็นคือการรายงานคุณภาพอากาศในปัจจุบัน ไม่ใช่เหมือนเมื่อไม่กี่ชั่วโมงก่อน
Wmin = and N =
--
จุดพักโอโซนที่อ่อนแอหนึ่งชั่วโมง
อย่างไรก็ตาม มีปัญหากับสูตร Instant Cast ในปัจจุบันสำหรับโอโซนที่ใช้งานอยู่บน waqi.info และ aqicn.org นั่นคือจุดพัก Instant Cast อิงตามมาตรฐานคุณภาพอากาศ 1 ชั่วโมงของ EPA ของสหรัฐอเมริกา ซึ่งยังคงเป็นหนึ่งใน มาตรฐานโอโซนที่ปลอดภัยน้อยที่สุดเมื่อเทียบกับมาตรฐาน EPA อื่นๆ (ดูกราฟด้านขวา) สำหรับ AQI ต่ำกว่า 200
การแปลงจาก ppb เป็น mg/m3 โดยใช้ STP US
ข้อควรระวัง: สเกลแกนไม่เป็นเส้นตรง
มีเหตุผลบางประการที่ทำให้มาตรฐานต่ำนี้จาก US EPA: ประการแรก USEPA มุ่งเน้นไปที่การปรับปรุงมาตรฐาน 8 ชั่วโมงเป็นอันดับแรก และนั่นก็เป็นสิ่งที่ดี เนื่องจากมาตรฐาน 8 ชั่วโมงถูกนำมาใช้สำหรับรายงานประจำปี นอกจากนี้ยังเป็นมาตรฐานที่ใช้ออกอากาศอยู่ในขณะนี้ (ร่วมกับสูตรแคสต์ในปัจจุบัน) ดังนั้นจึงสมเหตุสมผลที่จะเน้นไปที่มาตรฐานนี้ก่อน และจะเป็นเช่นนี้ แม้ว่าจะมีปัญหาทั้งหมดที่เชื่อมโยงกับสูตรแคสต์อยู่ก็ตาม เป็นไปได้มากว่าขณะนี้ US EPA กำลังดำเนินการอัปเดตแบบเดียวกันกับมาตรฐาน 1 ชั่วโมง แต่อาจใช้เวลาพอสมควรจึงจะเกิดขึ้น และมีการล็อบบี้ค่อนข้างมาก
ดังนั้นในขณะที่รอ US EPA ปรับปรุงมาตรฐาน 1 ชั่วโมง และตั้งมาตรฐานที่ไม่ทิ้งไว้เมื่อเทียบกับมาตรฐานโอโซนอื่นๆ ในโลก โครงการดัชนีคุณภาพอากาศโลกจึงได้พิจารณามาตรฐานที่มีอยู่ซึ่งสามารถสะท้อนให้เห็นได้ดีขึ้น ผลกระทบต่อสุขภาพของคุณภาพอากาศ และสิ่งนี้โดยไม่ต้องใช้สูตร NowCast ที่ไม่เกี่ยวข้องโดยอิงจากเบรกพอยต์ 8 ชั่วโมง
อัปเดตเบรกพอยต์โอโซน Cast ทันที
หนึ่งในตัวเลือกที่ได้รับการพิจารณาและยกเลิกทันทีคือการใช้ Instant Cast โดยอิงตามจุดพัก 8 ชั่วโมง แทนที่จะเป็นจุดพัก 1 ชั่วโมง (เหมือนที่ทำกับ PM 2.5 จริง ๆ โดยที่ AQI จะรายงานโดยสมมติว่าเป็นเวลา 24 ชั่วโมง การรับสัมผัสเชื้อ). เหตุผลที่ไม่ใช้โซลูชันนี้สำหรับโอโซนก็คือวงจรรายวัน ซึ่งทำให้การประเมินว่าการรับโอโซนใน 8 ชั่วโมงนั้นเป็นอย่างไรนั้นไม่ใช่เรื่องตรงไปตรงมา ตัวอย่างเช่น หากรายงาน AQI ไว้ที่ 35 เวลา 10.00 น. AQI เวลา 14.00 น. หมายความว่าอย่างไร มันจะเป็น 80, 120, ถึง 180 หรือไม่? ซึ่งค่อนข้างแตกต่างจาก PM ซึ่งสามารถคาดเดาได้ว่า AQI จะใกล้เคียงกันตลอดทั้งวัน ภายใต้สภาพการมองเห็นและความชื้นที่คล้ายคลึงกัน [6]
สำหรับตัวเลือกอื่นๆ การวิเคราะห์ครอบคลุมมาตรฐานที่มีอยู่สำหรับ EPA มากกว่า 20 แห่งทั่วโลก คำแนะนำจาก WHO ข้อค้นพบเบื้องต้นจากนักวิจัยทั่วโลกจากโครงการ TOAR และเอกสารวิจัยจากแค็ตตาล็อก UNEP CCA Coalition ข้อจำกัดเพิ่มเติมในการเลือกมาตรฐานคือการใช้มาตรฐานที่ได้รับการอนุมัติอย่างเป็นทางการ เช่นเดียวกับมาตรฐานที่ใกล้เคียงกับค่ามัธยฐาน เนื่องจากจะไม่เกินจริงถึงผลกระทบด้านสุขภาพ และไม่ได้ประเมินค่าดังกล่าวต่ำเกินไป
ตัวเลือกที่ดีที่สุดดูเหมือนจะเป็นมาตรฐาน CN MEP 1 ชั่วโมง ซึ่งปลอดภัยกว่ามาตรฐาน US-EPA 1 ชั่วโมงสำหรับ AQI ต่ำกว่า 200 มาก (มากกว่า 200 ทั้งสองมาตรฐานเหมือนกัน) กราฟทั้งสองด้านล่างแสดง AQI ของ Ozone Instant Cast โดยอิงตามเบรกพอยท์เก่า (บน) และจุดพักใหม่ (ล่าง) โปรดทราบว่าเนื่องจากจุดพักได้รับการอัปเดตสำหรับ AQI ระหว่าง 50 ถึง 200 เท่านั้น ความแตกต่าง 'ที่มองเห็นได้' เพียงอย่างเดียวบนกราฟสีคือสำหรับ AQI ระดับปานกลาง , USG และ AQI ที่ไม่ดี
| 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 | |
--
บทสรุป
