![](/images/nowcast/ozone-as-a-secondary-pollutant.png)
Univ. of Arizona (credits)
Вече минаха няколко месеца, откакто EPA на САЩ актуализира своя стандарт за AQI за 8-часови гранични точки на озон [1] . Това определено е положителна стъпка към подобряване на качеството на въздуха в САЩ, тъй като стандартът на EPA на САЩ всъщност беше сред най-малко консервативните стандарти за озон, в сравнение например с подобни стандарти в Индия, Китай или Европа!
Но по-интересното е, че наскоро AirNow направи крачка напред, като въведе формулата Ozone NowCast , която позволява да се използва стандартът за претеглена 8-часова точка на прекъсване вместо 1-часова точка на прекъсване. Тази промяна, която екипът на AirNow не съобщи широко на обществеността, прави значителна промяна в начина, по който се отчита AQI на озона, и това е, което ще разгледаме в тази статия.
--
Замърсяване с озон: глобален проблем
Преди да навлезете в детайлите на формулата Now Cast, струва си да направите една крачка назад и да погледнете замърсяването с озон като глобален проблем. Симулацията на общата концентрация на озон в атмосферата, направена от NOAA , дава добър преглед на районите с високи/ниски концентрации на озон, но също така показва как глобалните климатични условия влияят върху трансграничното замърсяване.
Горната симулация показва общата атмосферна концентрация от повърхността до 20 км височина и по този начин съдържа както добрия озон („озоновия слой“ в горната стратосфера), така и лошия озон в тропосферата .
Когато се говори за замърсяване с озон, тропосферният озон и по-специално концентрацията на повърхността е това, което има значение, за да се определи количествено въздействието върху здравето. Освен това тропосферният озон има денонощен цикъл, като замърсяването достига пика си следобед, когато температурата достигне своя максимум, и почти никакво замърсяване през нощта. Този цикъл може ясно да се види в анимацията по-долу, която се основава на прогнозираната земна концентрация.
Без изненада, замърсяването с озон все още е глобален проблем дори за повърхностната концентрация (страните в южното полукълбо биха имали по-висока концентрация през лятото).
Ако погледнем конкретно Китай, озонът всъщност все по-често става основният замърсител, надминавайки замърсяването с PM 2,5 . Основното обяснение е, че всички скорошни усилия, положени за намаляване на замърсяването на въздуха в Китай, са наистина ефективни и концентрацията на PM 2,5 е значително намалена [5] .
Освен това замърсяването с прахови частици всъщност действа като охладител на глобалното затопляне (т.е. намалява глобалното затопляне чрез отразяване на слънчевата светлина). Така че, когато замърсяването с ФПЧ намалява, намалява и броят на дните със синьо небе (това е добре!), но като страничен ефект пиковата дневна температура се повишава. И тъй като температурата е един от елементите, които влияят върху производството на озон, повишената температура също означава повишен озон
--
Сравнителен Instant Cast и Now Cast AQI
След като вече е известно, че замърсяването с озон има тенденция да се превръща в основен замърсител през горещите летни дни, още по-важно е да разберем напълно въздействието на изчислението на AQI на озона върху цялостния AQI.
Двете графики по-долу показват AQI за 5 различни града в Китай. Графиката в горната част показва AQI, както е публикувана днес на aqicn.org (с помощта на формулата за моментално предаване), а графиката по-долу показва AQI, както би било с помощта на формулата за AQI на AirNow NowCast.
Най-впечатляващият проблем с NowCast AQI е, че има тенденция да превишава и отчита изключително високи AQI, когато действителният (данни за минал час) AQI е нисък. Например:
- 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).
--
Опитите за фина настройка на формулата NowCast, както беше направено за PM 2.5 Now Cast в Азия, не работят добре за Ozone (вижте графиката по-долу за N=3 часа и минимално тегло=.1). Причината е, че озонът има дневен цикъл с пикове следобед (корелирани с пика на температурата), така че всякакъв вид осредняване просто би компенсирало пика с няколко часа. Това би било погрешно, тъй като това, което е необходимо, е да се докладва качеството на въздуха такова, каквото е сега, а не каквото беше преди няколко часа.
Wmin = and N =
--
Слаби едночасови граници на озон
Има обаче проблем с настоящата формула за Instant Cast за озон, която се използва на waqi.info и aqicn.org: Той е, че точките на прекъсване на Instant Cast се основават на стандарта за качество на въздуха за 1 час на EPA на САЩ, който все още е сред най-малко безопасни стандарти за озон в сравнение с други стандарти на EPA (вижте графиката вдясно) за AQI под 200.
Преобразуване от ppb в mg/m3 с помощта на STP US
Внимание: Скалите на оста не са линейни.
Има доста причини за този нисък стандарт от US EPA: Първо USEPA се фокусира първо върху подобряването на 8-часовия стандарт и това е нещо добро - тъй като 8-часовият стандарт се използва за годишни отчети. Това е и стандартът, който се използва в ефир сега (заедно с формулата за сегашно излъчване), така че имаше смисъл да се съсредоточим първо върху този стандарт и това въпреки всички проблеми, свързани с формулата за сегашно изпълнение. Най-вероятно US EPA сега работи върху извършването на същата актуализация към стандарта за 1 час, но това може да отнеме доста време, за да се случи, и доста лобиране.
И така, докато чакахме EPA на САЩ да подобри 1-часовия стандарт и да настрои стандарт, който да не изостава в сравнение с други стандарти за озон в света, световният проект за индекс на качеството на въздуха разглежда съществуващите стандарти, които биха могли да отразяват по-добре въздействието на качеството на въздуха върху здравето и това, без да се налага да използвате неуместната формула NowCast, базирана на 8-часови точки на прекъсване.
Актуализирани точки на прекъсване на Instant Cast Ozone
Една от опциите, които бяха обмислени и незабавно отпаднаха, беше да се използва незабавно предаване въз основа на 8-часовите точки на прекъсване вместо на 1 час точки на прекъсване (както всъщност се прави за PM 2.5 , където AQI се отчита при приемане на 24 часа излагане). Причината да не се използва това решение за озон е дневният цикъл, поради което не е лесно да се оцени какво може да бъде 8-часова експозиция. Например, ако се докладва, че AQI е 35 в 10 сутринта, какво означава това за AQI в 14:00? Ще бъде ли 80, 120 или 180? Това е доста различно от PM, където може да се предположи, че AQI е подобен през целия ден, при подобни условия на видимост и влажност [6] .
За другите опции анализът обхвана съществуващите стандарти за повече от 20 СИП в световен мащаб, препоръките от СЗО , предварителните констатации от световни изследователи от проекта TOAR и научните документи от каталога на Коалицията за CCA на UNEP. Допълнително ограничение при избора на стандарт беше използването на такъв, който е официално одобрен. както и близък до средния стандарт, тъй като не би преувеличил въздействието върху здравето, нито го подценил.
Най-добрият вариант се оказа CN MEP 1-часов стандарт, който е много по-безопасен от US-EPA 1-часов стандарт за AQI под 200 (над 200, двата стандарта са еднакви). Двете графики по-долу показват Ozone Instant Cast AQI въз основа на старите точки на прекъсване (отгоре) и новите точки на прекъсване (отдолу). Имайте предвид, че тъй като точките на прекъсване се актуализират само за AQI между 50 и 200, единствената „видима“ разлика на цветните графики е за умерен , USG и нездравословен AQI.
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 | |
--
Заключение