ฝุ่น Pm 2.5 ภาพจาก นาซ่า ที่ไหนมีระดับอันตรายบ้าง?
แผนที่มุมมองทั่วโลกของมลพิษทางอากาศที่ทำให้เกิดอันตรายต่อสุขภาพ
เพื่อเติมเต็มช่องว่างเหล่านี้ในการวัด PM 2.5 บนพื้นผิวผู้เชี่ยวชาญมองไปที่ดาวเทียมเพื่อให้ได้มุมมองระดับโลก ทว่าเครื่องมือดาวเทียมได้พยายามอย่างหนักเพื่อให้ได้การวัดที่แม่นยำของอนุภาคในอากาศใกล้พื้นผิว ปัญหา: เครื่องมือดาวเทียมส่วนใหญ่ไม่สามารถแยกแยะอนุภาคใกล้กับพื้นดินจากที่สูงในชั้นบรรยากาศ นอกจากนี้เมฆมีแนวโน้มที่จะปิดบังมุมมอง และพื้นผิวดินที่สว่างไสวเช่นหิมะทรายทะเลทรายและพื้นผิวที่พบในเขตเมืองบางแห่งสามารถวัดค่าได้
อย่างไรก็ตามมุมมองมีความชัดเจนมากขึ้นในช่วงฤดูร้อนนี้ด้วยการตีพิมพ์แผนที่ระยะยาวระดับโลกครั้งแรกของ PM 2.5 ใน มุมมองด้านอนามัยสิ่งแวดล้อม ฉบับล่าสุด นักวิจัยชาวแคนาดา Aaron van Donkelaar และ Randall Martin ที่ Dalhousie University, Halifax, Nova Scotia, แคนาดา, สร้างแผนที่โดยการผสมการตรวจวัดปริมาณละอองลอยในคอลัมน์ทั้งหมดจากเครื่องมือดาวเทียมของนาซ่าสองเครื่องพร้อมข้อมูลเกี่ยวกับการกระจายตัวของละอองลอยจากคอมพิวเตอร์
[ ข้อมูล Nasa.gov ]
แผนที่ของพวกเขาซึ่งแสดงผลลัพธ์ PM 2.5 โดยเฉลี่ยระหว่างปี 2001 ถึงปี 2006 นำเสนอมุมมองที่ครอบคลุมที่สุดของอนุภาคที่มีสุขภาพดีจนถึงปัจจุบัน แม้ว่าเทคนิคการผสมแบบใหม่นั้นไม่จำเป็นต้องสร้างการวัดมลพิษที่แม่นยำมากขึ้นไปยังภูมิภาคที่พัฒนาแล้วซึ่งมีเครือข่ายการตรวจสอบที่มีพื้นผิวเป็นที่ยอมรับ แต่ก็มีการประมาณการ PM 2.5 ดาวเทียมครั้งแรกในประเทศกำลังพัฒนาหลายแห่งที่ไม่มีการประมาณการมลพิษทางอากาศ ระดับจนถึงตอนนี้
แผนที่แสดงระดับสูงมากของ PM 2.5 ในแนวกว้างที่ทอดยาวจากทะเลทรายซาฮาราในแอฟริกาเหนือไปยังเอเชียตะวันออก เมื่อเปรียบเทียบกับแผนที่ความหนาแน่นของประชากรแสดงให้เห็นว่ากว่าร้อยละ 80 ของประชากรโลกสูดอากาศเสียที่เกินกว่าระดับที่แนะนำขององค์การอนามัยโลกคือ 10 ไมโครกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ระดับของ PM 2.5 นั้นค่อนข้างต่ำเมื่อเทียบกับสหรัฐอเมริกาแม้ว่าจะมีกระเป๋าที่เห็นได้ชัดเจนในเขตเมืองในมิดเวสต์และตะวันออก
"เรายังคงมีงานอีกมากที่ต้องทำเพื่อปรับแต่งแผนที่นี้ แต่มันเป็นก้าวที่แท้จริง" มาร์ตินหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ด้านบรรยากาศที่สร้างแผนที่กล่าว "เราหวังว่าข้อมูลนี้จะเป็นประโยชน์ในพื้นที่ที่ไม่มี เข้าถึงการวัดบนพื้นดินที่แข็งแกร่ง "
ผลกระทบด้านสุขภาพจาก Pm 2.5
หายใจลึก ๆ. แม้ว่าอากาศจะปลอดโปร่ง แต่ก็เกือบจะแน่ใจได้ว่าคุณสูดดมอนุภาค PM 2.5 นับล้าน แม้ว่ามักจะมองไม่เห็นกับมนุษย์อนุภาคเหล่านี้มีอยู่ทุกหนทุกแห่งในชั้นบรรยากาศของโลกและมาจากแหล่งธรรมชาติและมนุษย์ นักวิจัยยังคงทำงานเพื่อหาจำนวนเปอร์เซ็นต์ที่แม่นยำของธรรมชาติกับ PM 2.5 ที่ มนุษย์สร้างขึ้น แต่เป็นที่ชัดเจนว่าทั้งสองประเภทนี้นำไปสู่ฮอตสปอตที่ปรากฏในแผนที่ใหม่
ยกตัวอย่างเช่นลมยกฝุ่นแร่จำนวนมากในทะเลทรายอาหรับและทะเลทรายซาฮาราในพื้นที่ที่มีคนหนาแน่นมากเช่นจีนตะวันออกและอินเดียตอนเหนือโรงไฟฟ้าและโรงงานที่เผาถ่านหินขาดเครื่องกรองและผลิตกระแสซัลเฟตและอนุภาคเขม่า ไอเสียรถยนต์ยังสร้างจำนวนไนเตรตและอนุภาคอื่น ๆ จำนวนมาก ทั้งการเผาไหม้ทางการเกษตรและเครื่องยนต์ดีเซลให้ผลตอบแทนนักวิทยาศาสตร์ที่เรียกว่าเขม่าดำ
อนุภาคที่มนุษย์สร้างขึ้นมักจะมีอิทธิพลเหนืออากาศในเมือง - สิ่งที่คนส่วนใหญ่หายใจจริง - และอนุภาคเหล่านี้สร้างปัญหาให้กับผู้เชี่ยวชาญทางการแพทย์มากที่สุด Arden Pope นักระบาดวิทยาของ Brigham Young University, Provo, Utah และหนึ่งในผู้เชี่ยวชาญชั้นนำของโลก ผลกระทบต่อสุขภาพจากมลพิษทางอากาศ นั่นเป็นเพราะอนุภาค PM 2.5 ขนาด เล็กหลบเลี่ยงการป้องกันของร่างกาย - โครงสร้างที่มีลักษณะคล้ายขนเล็ก ๆ ในทางเดินหายใจที่เรียกว่า cilia และขนในจมูกของเรา - ซึ่งทำงานได้ดีในการล้างหรือกรองอนุภาคขนาดใหญ่
อนุภาคขนาดเล็กสามารถทำให้ลึกเข้าไปในปอดของมนุษย์และบางอนุภาค ultrafine สามารถเข้าสู่กระแสเลือด เมื่อไปถึงที่นั่นพวกเขาสามารถจุดประกายความหลากหลายของโรครวมถึงโรคหอบหืด, โรคหัวใจและหลอดเลือดและโรคหลอดลมอักเสบAmerican Heart Association ประมาณการว่าในสหรัฐอเมริกาเพียงอย่างเดียวมลพิษทางอากาศ PM 2.5 ทำให้เกิดการเสียชีวิตได้ 60,000 คนต่อปี
แม้ว่า PM 2.5 ในฐานะกลุ่มของอนุภาคจะสร้างปัญหาสุขภาพได้อย่างชัดเจน แต่นักวิจัยก็ประสบความสำเร็จน้อยกว่าในการกำหนดความผิดให้กับอนุภาคบางประเภท “ ยังมีการโต้วาทีครั้งใหญ่เกี่ยวกับอนุภาคชนิดใดที่เป็นพิษมากที่สุด” สมเด็จพระสันตะปาปากล่าว "เราไม่แน่ใจว่าเป็นซัลเฟตหรือไนเตรตหรือแม้แต่ฝุ่นละเอียดซึ่งเป็นปัญหามากที่สุด"
หนึ่งในจุดเกาะติดที่ใหญ่ที่สุด: PM 2.5 อนุภาคมักผสมและสร้างอนุภาคไฮบริดทำให้มันยากสำหรับทั้งดาวเทียมและเครื่องมือที่ใช้พื้นดินในการแยกแยะผลกระทบของแต่ละอนุภาค
ดาวเทียม และ Pm 2.5
แผนที่ใหม่และการวิจัยที่สร้างบนนั้นจะช่วยชี้แนะนักวิจัยที่พยายามตอบคำถามนี้และคำถามอื่น ๆ ที่ไม่ได้รับการแก้ไขเกี่ยวกับ PM 2.5 พื้นฐานที่สุด: มลพิษทางอากาศมีจำนวนเท่าไรที่เกิดขึ้นทั่วโลก? “ เราสามารถเห็นได้อย่างชัดเจนว่าผู้คนจำนวนมากได้สัมผัสกับอนุภาคระดับสูง” มาร์ตินกล่าว "แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่มีใครได้เห็นความหมายในแง่ของการเสียชีวิตและโรคระบาดวิทยาส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่ประเทศที่พัฒนาแล้วในอเมริกาเหนือและยุโรป"
ขณะนี้ด้วยแผนที่และชุดข้อมูลนี้อยู่ในมือนักระบาดวิทยาสามารถเริ่มมองอย่างใกล้ชิดว่าการสัมผัสกับอนุภาคในระยะยาวในส่วนต่าง ๆ ของโลกที่มีการศึกษาน้อยมากเช่นในเมืองหรือพื้นที่ที่เติบโตอย่างรวดเร็วของทวีปแอฟริกาในแอฟริกาเหนือ อากาศ - ส่งผลกระทบต่อสุขภาพของมนุษย์ ข้อมูลใหม่อาจมีประโยชน์ในส่วนต่าง ๆ ของสหรัฐอเมริกาหรือยุโรปตะวันตกที่การตรวจสอบพื้นผิวยังคงเป็นมาตรฐานทองคำสำหรับการตรวจวัดคุณภาพอากาศ
นอกเหนือจากการใช้ข้อมูลดาวเทียมจาก Multi-angle Imaging SpectroRadiometer (MISR) ที่บินผ่านดาวเทียม Terra ของ NASA และเครื่องมือ Modror Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) ที่บินผ่านดาวเทียม Aqua และ Terra ของ NASA แบบจำลองที่เรียกว่า GEOS-Chem เพื่อสร้างแผนที่ใหม่
อย่างไรก็ตามแผนที่ไม่ได้เป็นตัวแทนของคำศัพท์สุดท้ายเกี่ยวกับการกระจายทั่วโลกของ PM 2.5 นักวิจัยที่เน้นย้ำ ถึงแม้ว่าเทคนิคการผสมข้อมูลของ Van Donkelaar จะช่วยให้มองเห็นอนุภาคฝุ่นละเอียดทั่วโลกได้อย่างชัดเจน แต่ความอุดมสมบูรณ์ของ PM 2.5 ยังคงถูกปิดลง 25% หรือมากกว่านั้นในบางพื้นที่เนื่องจากความไม่แน่นอนที่เหลืออยู่ Ralph Kahn ผู้เชี่ยวชาญด้านการสำรวจระยะไกล ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ดในกรีนเบลต์, Md. และเป็นหนึ่งในผู้เขียนบทความ
เพื่อปรับปรุงความเข้าใจเกี่ยวกับอนุภาคในอากาศนักวิทยาศาสตร์ของนาซ่ามีแผนที่จะมีส่วนร่วมในการรณรงค์ภาคสนามและภารกิจดาวเทียม ยกตัวอย่างเช่น NASA Goddard ดำเนินงานเครือข่ายเซ็นเซอร์อนุภาคภาคพื้นดินระดับโลกที่เรียกว่า AERONET ซึ่งผู้จัดการไซต์กำลังทำงานเพื่อปรับปรุงและขยาย และในปีหน้านักวิทยาศาสตร์จากสถาบันการศึกษาอวกาศของก็อดดาร์ด (GISS) ในนิวยอร์กจะเริ่มทำการวิเคราะห์ข้อมูลแรกจาก Glory ซึ่งเป็นดาวเทียมที่มีเครื่องมือชนิดใหม่ที่เรียกว่าโพลามิเตอร์ในการวัดคุณสมบัติของอนุภาคในรูปแบบใหม่ และเสริมเครื่องมือที่มีอยู่ซึ่งสามารถวัดละอองลอยจากอวกาศได้
“ เรายังมีงานบางอย่างที่ต้องทำเพื่อให้ตระหนักถึงศักยภาพสูงสุดของการตรวจวัดมลพิษทางอากาศผ่านดาวเทียม” เรย์มอนด์ฮอฟฟ์ผู้อำนวยการศูนย์วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี Goddard Earth ที่มหาวิทยาลัยแมริแลนด์ - บัลติมอร์เคาน์ตี้และผู้เขียน บทความทบทวนที่ครอบคลุมเกี่ยวกับหัวข้อที่ตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้ในวารสารสมาคมการจัดการอากาศและขยะ "แต่นี่เป็นก้าวสำคัญไปข้างหน้า"