Lò sưởi bằng gỗ gây ô nhiễm không khí ở các vùng núi nhiều hơn so với giả định trước đây
Các phép đo di động — trong quá trình chạy tại làng Retje, Dinaric Alps, Slovenia. Nhà cung cấp hình ảnh: Kristina Glojek, Đại học Nova Gorica
Khoảng 30 triệu người ở châu Âu sống trong các thung lũng núi. Một phần lớn dân số này bị ảnh hưởng bởi ô nhiễm không khí nhiều hơn so với giả định trước đây. Đây là kết luận của một nhóm nghiên cứu người Đức gốc Slovenia từ các phép đo ở phía Bắc Dinaric Alps. Các nhà nghiên cứu từ Đại học Ljubljana viết: Do sự nghịch đảo nhiệt độ vào mùa đông, các chất ô nhiễm bị mắc kẹt trong các thung lũng đến mức có thể đạt đến mức báo động ngay cả trong các ngôi làng nhỏ, vì chúng chủ yếu xảy ra ở các trung tâm của các đô thị đông đúc. , Molise và Nova Gorica và Viện nghiên cứu khí quyển Leibniz (TROPOS) trong Hóa học và Vật lý khí quyển (ACP). Với các phép đo di động sử dụng ba lô thiết bị của TROPOS, có thể kiểm tra sự phân bố chất ô nhiễm một cách chi tiết hơn.
Quá trình đốt cháy gỗ là nguyên nhân tạo ra hơn một nửa lượng vật chất dạng hạt nhỏ (PM2.5) ở châu Âu, gây nguy hiểm cho sức khỏe. Theo Cơ quan Môi trường Châu Âu (EEA), đốt gỗ hiện là nguồn lớn nhất của chất ô nhiễm này. Việc quảng bá gỗ như một loại nhiên liệu "trung hòa carbon dioxide", chi phí nhiên liệu hóa thạch tăng cao và một số cuộc khủng hoảng tài chính đã dẫn đến việc sử dụng gỗ như một nguồn thay thế ngày càng gia tăng đáng kể. Mọi người có nhiều khả năng đốt củi để sưởi ấm gia đình trong các hệ thống sưởi ấm nhỏ.
Các nghiên cứu về chất lượng không khí cho đến nay hầu như chỉ tập trung vào các thành phố. Tuy nhiên, ở EU, Vương quốc Anh và bốn quốc gia EFTA là Iceland, Liechtenstein, Na Uy và Thụy Sĩ, hơn một phần tư dân số sống ở khu vực nông thôn. Để nghiên cứu tác động của việc đốt củi đến chất lượng không khí ở những ngôi làng như vậy, các nhà nghiên cứu đã xem xét kỹ hơn một hốc đá vôi ở Slovenia. Khu vực trũng ở đô thị Loški Potok xung quanh làng Retje là đại diện cho nhiều vùng nông thôn miền núi và đồi núi ở Trung và Đông Nam Âu có hệ thống sưởi ấm bằng gỗ. Khu vực nghiên cứu nằm trong vùng trũng karst nông với địa hình tạo điều kiện thuận lợi cho việc hình thành các hiện tượng nghịch nhiệt độ và các vũng khí lạnh đặc trưng ở nhiều thung lũng và giảm bớt áp thấp vào mùa đông. Ngoài hai trạm đo cố định ở dưới cùng của khe rỗng trong làng và trên đồi, các phép đo di động với các dụng cụ trên ba lô, đặc biệt, cung cấp các chi tiết quan trọng về sự phân bố các chất ô nhiễm không khí trong không gian. Với chiếc ba lô này, nhóm đã đi bộ quãng đường dài sáu km qua thung lũng ba lần một ngày vào tháng 12 năm 2017 và tháng 1 năm 2018 — vào buổi sáng, buổi trưa và buổi tối. Trong 107 chuyến đi đo, 642 km đã được đi bộ.
Quang cảnh thung lũng Retje nhìn từ Đồi Tabor. Tín dụng: Miha Markelj, NILU
Ngoài vật chất dạng hạt, nhóm nghiên cứu cũng đã kiểm tra một trong các thành phần của nó: cacbon đen — thông thường còn được gọi đơn giản là "bồ hóng" .. Cabon đen được tạo ra bằng cách đốt cháy không hoàn toàn các vật liệu chứa cacbon như nhiên liệu hóa thạch hoặc gỗ. Trong số những thứ khác, các chất gây ung thư bám vào các hạt bồ hóng nhỏ. Do đó, carbon đen được coi là một thành phần có vấn đề lớn của vật chất dạng hạt về mặt sức khỏe. Trong khi các trạm đo cố định cung cấp nồng độ carbon đen (eBC) hàng giờ từ 1 đến 40 microgam trên mét khối và nồng độ vật chất dạng hạt (PM10) từ 10 đến 205 microgam trên mét khối, các phép đo di động cung cấp cacbon đen và PM2.5, nhưng với các mức đại diện hơn cho nồng độ thực tế mà nhiều người trong hố đã tiếp xúc. Mức độ ô nhiễm cao này có thể là do một hiệu ứng thường xuyên xảy ra ở vùng núi vào mùa đông, được chứng minh là đặc biệt có vấn đề: vào buổi sáng, mặt trời sưởi ấm các phần trên của vùng trũng nhanh hơn các phần dưới — do buổi sáng. sương mù hình thành trong vùng lõm được che chở khỏi gió và ngăn cản sự nóng lên ở gần mặt đất. Sự đảo ngược nhiệt độ tạo ra hoạt động giống như một cái nắp đậy trên một cái nồi: khí thải và các hạt không thể thoát lên trên và tập trung ở đáy. Trong nghiên cứu này, một số sự kiện nghịch đảo nhiệt độ đã xảy ra, trong đó nồng độ chất ô nhiễm ở mức độ dành cho người đi bộ của muội than (eBC) đạt mức trung bình 4,5 microgam trên mét khối và của vật chất dạng hạt mịn (PM2.5) 48 microgam trên mét khối, có thể so sánh được đến các trung tâm của các đô thị lớn, nơi có giao thông đông đúc. Những giá trị này lớn hơn nhiều so với giới hạn hàng năm của Liên minh Châu Âu (20 microgam trên mét khối) và khuyến nghị của Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) về giới hạn hàng ngày (15 microgam trên mét khối). Theo chỉ số chất lượng không khí của Liên minh châu Âu (EU) về chất lượng hạt mịn (PM10 và PM2.5), chất lượng không khí rất kém khi nhiệt độ thay đổi như vậy. Nhìn chung, chất lượng không khí chỉ ở mức trung bình trong toàn bộ thời gian nghiên cứu (Tháng mười hai và tháng Giêng).
"Trong quá trình đảo ngược nhiệt độ, mức độ ô nhiễm trong lỗ rỗng cao nhất vào đầu buổi tối, lên tới 22 microgam trên mét khối đối với carbon đen và 560 microgam trên mét khối đối với chất dạng hạt. Đây là kết quả của việc đốt gỗ trong nước, điều này tăng lên khi mọi người trở về nhà sau giờ làm việc và lớp không khí ổn định ở đáy của khe rỗng. Tuy nhiên, với một số gió, cả hàm lượng cacbon đen và vật chất dạng hạt trong lưu vực giảm xuống tương ứng là dưới 1 và 12 microgam trên mét khối, tức là thấp hơn khoảng bốn lần so với khi nhiệt độ nghịch đảo và phù hợp với mức nền của khu vực châu Âu ", Tiến sĩ Kristina Glojek, người theo học Tiến sĩ, báo cáo. tại Đại học Ljubljana. Trong thời gian nghịch đảo nhiệt độ vào buổi sáng và buổi chiều, ở làng Retje, những người sống ở phần dưới của các sườn núi quay mặt về phía nam tiếp xúc nhiều nhất với nồng độ cao của các hạt vật chất, trong khi vào đầu giờ tối, khi sự nghịch đảo được giới hạn ở dưới đáy của cái trũng, người dân ở đó hít thở các chất ô nhiễm ở mức cao nhất.
Khói gỗ. Nhà cung cấp hình ảnh: Kristina Glojek, Đại học Nova Gorica
Điều kiện thời tiết như vậy là đặc trưng cho các vùng đồi núi. Trong quá trình nghiên cứu, sự nghịch đảo nhiệt độ xảy ra trên 70 phần trăm của tất cả các buổi sáng và đêm mùa đông. "Những điều kiện rất ổn định này ngăn cản sự trộn lẫn hiệu quả của không khí trong vùng lõm giảm, dẫn đến tăng mức ô nhiễm. Do đó, trong quá trình nghịch nhiệt độ, nồng độ vật chất dạng hạt trong bồn rửa tăng lên mức tương đương với ở các trung tâm thành phố lớn hơn ở Châu Âu và cao hơn EU. giá trị giới hạn hàng ngày (PM10 = 50 microgam trên mét khối) cũng như trên giá trị giới hạn hàng năm và giá trị hướng dẫn hàng ngày của WHO (PM2.5 = 20 và 15 microgam trên mét khối, tương ứng) ", GS Mira Pöhlker từ TROPOS nhấn mạnh .
Bên trong của ba lô TROPOS. Nhà cung cấp hình ảnh: Kristina Glojek, Đại học Nova Gorica
Theo quan điểm của các nhà nghiên cứu, ví dụ về vùng lõm nhỏ ở Slovenia chỉ ra một vấn đề không chỉ giới hạn ở khu vực này: "Nồng độ chất ô nhiễm đo được trong quá trình chênh lệch nhiệt độ ở một vùng trũng cứu trợ nhỏ có dân cư khá thưa thớt là đáng lo ngại, vì điều kiện tương tự có thể xảy ra ở nhiều vùng đồi núi trên khắp châu Âu, nơi có khoảng 20% tổng dân số sinh sống, 30% trong số đó sống trong các khu vực nông thôn tương đương với địa điểm Retje ", GS Griša Močnik từ Đại học Nova Gorica.
Theo quan điểm của nhóm nghiên cứu người Đức gốc Slovenia, kết quả của nghiên cứu này nhấn mạnh tầm quan trọng của các phép đo chất lượng không khí ở độ phân giải cao cũng như ở các vùng nông thôn để theo dõi và hướng tới mục tiêu giảm thiểu ô nhiễm do đốt củi ở khu dân cư và các tác động đến sức khỏe của nó, đặc biệt là ở các vùng núi với khả năng tự lọc khí quyển hạn chế. Do đó, họ đề xuất cụ thể:
nghiên cứu các địa điểm thí điểm ở quy mô không gian nhỏ hơn có thể giúp các nhà ra quyết định thực hiện hành động hiệu quả ở cấp địa phương;
nâng cao nhận thức của cộng đồng về vấn đề ô nhiễm không khí do đốt củi, bao gồm kiến thức về tác động tiêu cực đối với sức khỏe, hiệu quả sử dụng năng lượng, chi phí kinh tế của việc đốt không hiệu quả, sử dụng tối ưu và bảo trì thường xuyên các thiết bị sưởi, và sử dụng nhiên liệu chất lượng (ví dụ: củi khô);
thông báo cho cư dân khi điều kiện thời tiết khiến các chất ô nhiễm tập trung trong thung lũng và không nên đốt củi;
xác định các tác nhân gây ô nhiễm chính tại địa phương vì chúng có thể là nguyên nhân chính làm suy giảm chất lượng không khí tại địa phương;
khuyến khích trang bị thêm các bếp lò hiện có, tập trung quá trình đốt cháy trong các hệ thống sưởi của quận, cải thiện việc trang bị thêm năng lượng cho các tòa nhà và thay đổi nhiên liệu nếu có giải pháp thay thế tốt hơn là những lựa chọn khả thi để giảm ô nhiễm do đốt củi.
Quang cảnh trũng Retje từ phía tây trong một buổi sáng ngược chiều điển hình. Tín dụng: Miha Markelj, NILU
Điều quan trọng nữa là thu hút sự tham gia mạnh mẽ của người dân địa phương vào các biện pháp giảm phát thải ô nhiễm. Hơn nữa, mọi người nên biết rằng không có một giải pháp chung nào cho vấn đề phức tạp này. Thay vào đó, cần có các biện pháp ở nhiều cấp độ, có tính đến các đặc thù về địa lý và văn hóa.
