Kaj je kakovost zraka?

Čist zrak je bistvenega pomena za zdravo življenje, vendar po podatkih Svetovne zdravstvene organizacije (WHO) skoraj 99 % svetovnega prebivalstva diha zrak, ki presega priporočene mejne vrednosti onesnaženosti zraka. »Kakovost zraka je merilo količine snovi v zraku, vključno z delci in plinastimi onesnaževalci,« je dejala Kristina Pistone, raziskovalka v raziskovalnem centru NASA Ames. Pistonejeva raziskava zajema tako atmosferska kot podnebna področja, s poudarkom na vplivu atmosferskih delcev na podnebje in oblake. »Pomembno je razumeti kakovost zraka, ker vpliva na vaše zdravje in na to, kako dobro lahko živite svoje življenje in opravljate svoj dan,« je dejala Pistonejeva. S Pistonejevo smo se pogovorili, da bi izvedeli več o kakovosti zraka in o tem, kako lahko opazno vpliva na zdravje ljudi in okolje.

Kaj vpliva na kakovost zraka?
Agencija za varstvo okolja (EPA) v Združenih državah Amerike ureja šest glavnih onesnaževal zraka: trdne delce (PM), dušikove okside, ozon, žveplove okside, ogljikov monoksid in svinec. Ta onesnaževala prihajajo iz naravnih virov, kot so trdni delci, ki se dvigajo v ozračje zaradi požarov in puščavskega prahu, ali iz človeške dejavnosti, kot je ozon, ki nastane zaradi sončne svetlobe, ki reagira na emisije vozil.

Kakšen je pomen kakovosti zraka?
Kakovost zraka vpliva na zdravje in kakovost življenja. »Tako kot moramo zaužiti vodo, moramo dihati zrak,« je dejal Pistone. »Pričakujemo čisto vodo, ker razumemo, da jo potrebujemo za življenje in zdravje, in enako bi morali pričakovati tudi od zraka.«

Slaba kakovost zraka je bila povezana s srčno-žilnimi in dihalnimi učinki pri ljudeh. Kratkotrajna izpostavljenost dušikovemu dioksidu (NO2) lahko na primer povzroči respiratorne simptome, kot sta kašelj in piskanje, dolgotrajna izpostavljenost pa poveča tveganje za razvoj bolezni dihal, kot sta astma ali okužbe dihal. Izpostavljenost ozonu lahko poslabša pljuča in poškoduje dihalne poti. Izpostavljenost delcem PM2,5 (delci velikosti 2,5 mikrometra ali manjši) povzroča draženje pljuč in je bila povezana s srčnimi in pljučnimi boleznimi.

Poleg vpliva na zdravje ljudi lahko slaba kakovost zraka škoduje okolju, saj onesnažuje vodna telesa zaradi zakisljevanja in evtrofikacije. Ti procesi uničujejo rastline, izčrpavajo hranila v tleh in škodujejo živalim.

Merjenje kakovosti zraka: indeks kakovosti zraka (AQI)
Kakovost zraka je podobna vremenu; lahko se hitro spremeni, celo v nekaj urah. Za merjenje in poročanje o kakovosti zraka EPA uporablja ameriški indeks kakovosti zraka (AQI). AQI se izračuna z merjenjem vsakega od šestih glavnih onesnaževal zraka na lestvici od »dobro« do »nevarno«, kar ustvari skupno številčno vrednost AQI od 0 do 500.

»Ko govorimo o kakovosti zraka, običajno mislimo, da so v ozračju stvari, za katere vemo, da niso dobre za dihanje ljudi ves čas,« je dejal Pistone. »Za dobro kakovost zraka morate biti pod določenim pragom onesnaženosti.« Lokali po svetu uporabljajo različne pragove za »dobro« kakovost zraka, ki je pogosto odvisen od tega, katera onesnaževala meri njihov sistem. V sistemu EPA se vrednost AQI 50 ali manj šteje za dobro, medtem ko se vrednost 51–100 šteje za zmerno. Vrednost AQI med 100 in 150 velja za nezdravo za občutljive skupine, višje vrednosti pa so nezdrave za vse; ko AQI doseže 200, se izda opozorilo za zdravje. Vsaka vrednost nad 300 velja za nevarno in je pogosto povezana z onesnaženjem z delci zaradi požarov v naravi.

Raziskave in podatkovni izdelki NASA o kakovosti zraka
Senzorji kakovosti zraka so dragocen vir za zajemanje podatkov o kakovosti zraka na lokalni ravni.
Leta 2022 je skupina za sledljive pline (TGGR) v raziskovalnem centru NASA Ames uvedla tehnologijo poceni omrežnih senzorjev za raziskovanje onesnaženosti ali INSTEP: novo mrežo cenovno ugodnih senzorjev kakovosti zraka, ki merijo različna onesnaževala. Ti senzorji zajemajo podatke o kakovosti zraka na določenih območjih v Kaliforniji, Koloradu in Mongoliji ter so se izkazali za koristne pri spremljanju kakovosti zraka med kalifornijsko sezono požarov.

Misija ASIA-AQ (Airborne and Satellite Investigation of Asian Air Quality) iz leta 2024 je integrirala podatke senzorjev iz letal, satelitov in zemeljskih platform za oceno kakovosti zraka v več državah Azije. Podatki, zbrani z več instrumenti na teh letih, kot je meteorološki merilni sistem (MMS) oddelka za atmosferske znanosti NASA Ames, se uporabljajo za izboljšanje modelov kakovosti zraka za napovedovanje in ocenjevanje razmer glede kakovosti zraka.

NASA ima v celotni agenciji vrsto satelitov za opazovanje Zemlje in drugo tehnologijo za zajemanje in poročanje o podatkih o kakovosti zraka. Leta 2023 je NASA izstrelila misijo Troposferske emisije: Spremljanje onesnaženosti (TEMPO), ki meri kakovost zraka in onesnaženost nad Severno Ameriko. NASINO orodje Land, Atmosphere Near Real-time Capability for Earth Observations (LANCE) napovedovalcem kakovosti zraka zagotavlja meritve, zbrane iz številnih NASINIH instrumentov, v treh urah po opazovanju.

Da bi imeli zdravo okolje za kakovost zraka, lahko podatke o kakovosti zraka spremljamo v realnem času. Sledijo senzorji, ki lahko merijo različne parametre kakovosti zraka.