Univ. of Arizona (credits)
Prošlo je već nekoliko mjeseci otkako je US EPA ažurirala svoj AQI standard za granične točke ozona od 8 sati [1] . Ovo je definitivno pozitivan korak prema jačanju kvalitete zraka u SAD-u, budući da je američki EPA standard zapravo bio jedan od najmanje konzervativnih standarda za ozon, u usporedbi, na primjer, sa sličnim standardima u Indiji, Kini ili Europi!
Ali što je još zanimljivije, AirNow je nedavno napravio korak dalje uvođenjem formule Ozone NowCast , koja omogućuje korištenje ponderirane standardne prekidne točke od 8 sati umjesto prekidne točke od 1 sata. Ova promjena, o kojoj AirNow tim nije naširoko komunicirao javnosti, čini značajnu promjenu u načinu na koji se izvještava o Ozon AQI, a to je ono što ćemo promatrati u ovom članku.
--
Zagađenje ozonom: globalni problem
Prije nego što uđemo u detalje formule Now Cast, vrijedi napraviti korak unatrag i pogledati zagađenje ozonom kao globalni problem. Simulacija ukupne atmosferske koncentracije ozona koju je provela NOAA daje dobar pregled područja s visokom/niskom koncentracijom ozona, ali također pokazuje kako globalni klimatski uvjeti utječu na prekogranično onečišćenje.
Gornja simulacija pokazuje ukupnu koncentraciju u atmosferi, od površine do visine od 20 km, i stoga sadrži i dobar ozon ("ozonski omotač" u gornjoj stratosferi), kao i loš ozon u troposferi .
Kada se govori o onečišćenju ozonom, troposferski ozon, a posebno koncentracija na površini, bitna je za kvantificiranje utjecaja na zdravlje. Štoviše, troposferski ozon ima dnevni ciklus, s vrhuncem onečišćenja u popodnevnim satima kada temperatura dosegne svoj maksimum, a onečišćenja gotovo da nema tijekom noći. Ovaj se ciklus može jasno vidjeti u donjoj animaciji, koja se temelji na prognoziranoj koncentraciji u tlu.
Bez iznenađenja, onečišćenje ozonom još uvijek je globalni problem čak i za koncentraciju na površini (zemlje na južnoj hemisferi imale bi veću koncentraciju tijekom ljeta).
Gledajući posebno Kinu, ozon zapravo sve češće postaje primarni zagađivač, nadmašujući onečišćenje PM 2,5 . Glavno objašnjenje je da su svi nedavni napori učinjeni za smanjenje onečišćenja zraka u Kini stvarno učinkoviti i da je koncentracija PM 2,5 značajno smanjena [5] .
Štoviše, PM onečišćenje zapravo djeluje kao hladnjak globalnog zatopljenja (tj. smanjuje globalno zagrijavanje reflektirajući sunčevu svjetlost). Dakle, kada se onečišćenje PM smanji, smanjuje se i broj dana plavog neba (to je dobro!), ali kao nuspojava povećava se najveća dnevna temperatura. A budući da je temperatura jedan od elemenata koji utječe na proizvodnju ozona, povišena temperatura također znači i povećanje ozona
--
Usporedni Instant Cast i Now Cast AQI
Sada kada je poznato da onečišćenje ozonom postaje glavni zagađivač tijekom vrućih ljetnih dana, još je važnije u potpunosti razumjeti utjecaj izračuna AQI za ozon na ukupni AQI.
Dva grafikona u nastavku prikazuju AQI za 5 različitih gradova u Kini. Grafikon na vrhu prikazuje AQI kakav je danas objavljen na aqicn.org (koristeći formulu za instant cast), a grafikon ispod prikazuje AQI kakav bi bio korištenjem AirNow NowCast AQI formule.
Najupečatljiviji problem s NowCast AQI-jem je taj što ima tendenciju premašiti i prijaviti ekstremno visoke AQI-je kada je stvarni AQI (prošlih podataka po satu) nizak. Na primjer:
- 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).
--
Pokušaj finog podešavanja NowCast formule, kao što je to učinjeno za PM 2.5 Now Cast u Aziji, ne funkcionira dobro za Ozone (pogledajte donji grafikon za N=3 sata i minimalnu težinu=.1). Razlog je taj što ozon ima dnevni ciklus s vrhuncima u poslijepodnevnim satima (u korelaciji s vrhom temperature), tako da bi bilo kakva vrsta prosjeka samo pomaknula vrhunac za nekoliko sati. To bi bilo pogrešno, jer ono što je potrebno je prijaviti kvalitetu zraka kakva je sada, a ne kakva je bila prije nekoliko sati.
Wmin = and N =
--
Slabe jednosatne granične točke ozona
Postoji, međutim, problem s trenutačnom formulom Instant Cast za ozon koja se koristi na waqi.info i aqicn.org: To je da se granične točke Instant Cast temelje na US EPA 1-satnom standardu kvalitete zraka, koji je još uvijek među najmanje sigurni standardi za ozon u usporedbi s drugim EPA standardima (vidi grafikon desno) za AQI ispod 200.
Pretvorba iz ppb u mg/m3 pomoću STP US
Oprez: skale osi nisu linearne.
Postoji nekoliko razloga za ovaj nizak standard US EPA-e: prvo se USEPA prvo usredotočila na poboljšanje standarda od 8 sati, i to je nešto dobro - budući da se standard od 8 sati koristi za godišnja izvješća. To je ujedno i standard koji se sada koristi u eteru (zajedno s formulom koja se sada koristi), pa je imalo smisla prvo se usredotočiti na ovaj standard, i to unatoč svim problemima vezanim uz formulu koja je sada cast. Najvjerojatnije, US EPA sada radi na istom ažuriranju standarda od 1 sata, ali za to bi moglo trebati dosta vremena i dosta lobiranja.
Dakle, dok se čekalo da US EPA poboljša 1-satni standard i postavi standard koji ne zaostaje u usporedbi s drugim svjetskim standardima za ozon, svjetski projekt Indeksa kvalitete zraka razmatrao je postojeće standarde koji bi mogli bolje odražavati utjecaj kvalitete zraka na zdravlje, i to bez potrebe za korištenjem nevažne NowCast formule koja se temelji na 8-satnim prekidnim točkama.
Ažurirane prijelomne točke ozona Instant Cast
Jedna od opcija koja je razmatrana i koja je odmah odbačena bila je upotreba Instant Casta na temelju prekidnih točaka od 8 sati umjesto prekidnih točaka od 1 sata (kao što se zapravo radi za PM 2.5 , gdje se AQI prijavljuje uz pretpostavku 24 sata izlaganje). Razlog nekorištenja ove otopine za ozon je dnevni ciklus, zbog čega nije jednostavno procijeniti koliko može biti 8-satno izlaganje. Na primjer, ako je AQI 35 u 10 ujutro, što to znači za AQI u 14 popodne? Hoće li biti 80, 120, do 180? To je dosta drugačije od PM-a, gdje se može pretpostaviti da je AQI sličan tijekom dana, pod sličnim uvjetima vidljivosti i vlažnosti [6] .
Za ostale opcije, analiza je obuhvatila postojeće standarde za više od 20 EPA-a diljem svijeta, preporuke WHO -a, preliminarne nalaze svjetskih istraživača iz projekta TOAR i istraživačke radove iz kataloga UNEP CCA Coalition . Dodatno ograničenje za odabir standarda bilo je korištenje standarda koji je službeno odobren. kao i jedan blizu srednjeg standarda, jer ne bi pretjerano preuveličao Utjecaj na zdravlje, niti ga podcijenio.
Čini se da je najbolja opcija CN MEP 1-satni standard, koji je puno sigurniji od US-EPA 1-satnog standarda za AQI ispod 200 (iznad 200, dva su standarda ista). Dva grafikona u nastavku prikazuju Ozone Instant Cast AQI, na temelju starih prijelomnih točaka (gore) i novih prijelomnih točaka (dolje). Imajte na umu da budući da se granične točke ažuriraju samo za AQI između 50 i 200, jedina 'vidljiva' razlika na grafikonima u boji je za umjereni , USG i nezdravi 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 | |
--
Zaključak