Studija koju je vodio Institut za globalno zdravlje Barselone (ISGlobal) je dosledno procenjivala dnevne koncentracije PM 2,5, PM 10, NO 2 i O 3 u velikom broju evropskih regiona između 2003. i 2019. na osnovu tehnika mašinskog učenja. Cilj je bio da se proceni pojava dana koji premašuju smernice Svetske zdravstvene organizacije (SZO) iz 2021. za jedan ili više zagađivača, koji se nazivaju „dani nečistog vazduha“.
Istraživački tim je analizirao nivoe zagađenja u više od 1.400 regiona u 35 evropskih zemalja, koje predstavljaju 543 miliona ljudi. Rezultati, objavljeni u Nature Communications, pokazuju da su ukupni nivoi suspendovanih čestica (PM 2,5 i PM 10) i azot-dioksida (NO 2) smanjeni u većini delova Evrope.
Konkretno, nivoi PM 10 su se najviše smanjili tokom perioda istraživanja, zatim NO 2 i PM 2,5, sa godišnjim smanjenjem od 2,72%, 2,45% i 1,72% respektivno. Nasuprot tome, nivoi O 3 godišnje su se povećavali za 0,58% u južnoj Evropi, što je dovelo do skoro četvorostrukog povećanja broja dana nečistog vazduha.
Studija je takođe posmatrala broj dana u kojima su istovremeno prekoračene granice za dva ili više zagađivača, što je ušće poznato kao „dan sa složenim nečistim vazduhom“. Uprkos ukupnim poboljšanjima, 86,3% evropske populacije je i dalje iskusilo najmanje jedan dan nečistoće jedinjenja godišnje tokom perioda istraživanja, pri čemu su se PM 2,5 -NO 2 i PM 2,5 -O 3 pojavile kao najčešće kombinacije jedinjenja.
Rezultati ističu značajna poboljšanja kvaliteta vazduha u Evropi praćena padom PM 10 i NO 2 , dok nivoi PM 2,5 i O 3 i dalje premašuju smernice SZO u mnogim regionima, što rezultira većim brojem ljudi koji su izloženi nečistom vazduhu .
„Potrebni su ciljani napori da se pozabave nivoima PM 2,5 i O 3 i povezanim nečistim danima, posebno u kontekstu brzo rastućih pretnji od klimatskih promena u Evropi“, kaže Zhao-Iue Chen, istraživač ISGlobal-a i glavni autor studije.
„Naša dosledna procena izloženosti stanovništva složenim događajima zagađenja vazduha pruža solidnu osnovu za buduća istraživanja i razvoj politike za rešavanje pitanja upravljanja kvalitetom vazduha i javnog zdravlja širom Evrope“, ističe Carlos Perez Garcia-Pando, ICREA i AKSA istraživački profesor na BSC-CNS.
Istraživački tim je razvio modele mašinskog učenja kako bi procenio dnevne koncentracije velikih zagađivača vazduha visoke rezolucije kao što su PM 2,5, PM 10, NO 2 i O 3 . Ovaj pristup zasnovan na podacima stvara sveobuhvatnu dnevnu sliku kvaliteta vazduha za evropski kontinent, prevazilazeći slabo raspoređene stanice za praćenje.
Modeli prikupljaju podatke iz više izvora, uključujući satelitske procene aerosola, postojeće atmosferske i klimatske podatke i informacije o korišćenju zemljišta. Analizom ovih procena zagađenja vazduha, tim je izračunao godišnji prosečan broj dana u kojima je prekoračena dnevna granica SZO za jedan ili više zagađivača vazduha.
Uprkos poboljšanju kvaliteta vazduha, 98,10%, 80,15% i 86,34% evropskog stanovništva živi u oblastima koje premašuju godišnje nivoe PM 2,5 , PM 10 i NO 2 koje preporučuje SZO. Ovi rezultati se u velikoj meri poklapaju sa procenama Evropske agencije za životnu sredinu (EEA) za 27 zemalja EU koristeći podatke samo sa gradskih stanica.
Pored toga, nijedna zemlja nije ispunila godišnji standard za ozon (O 3 ) tokom špice sezone od 2003. do 2019. Posmatrajući kratkoročnu izloženost, preko 90,16% i 82,55% evropskog stanovništva živelo je u oblastima u kojima je najmanje 4 dana duže od SZO dnevno smernice za PM 2,5 i O 3 u 2019. godini, dok su brojke za NO 2 i PM 10 bile 55,05% i 26,25%.
Tokom perioda istraživanja, nivoi PM 2,5 i PM 10 bili su najviši u severnoj Italiji i istočnoj Evropi, dok su nivoi PM 10 bili najviši u južnoj Evropi. Visoki nivoi NO 2 uglavnom su primećeni u severnoj Italiji i u nekim oblastima zapadne Evrope, kao što su na jugu Ujedinjenog Kraljevstva, Belgije i Holandije.
Slično, O 3 je porastao za 0,58% u južnoj Evropi, dok se smanjio ili pokazao neznatan trend u ostatku kontinenta. S druge strane, najznačajnija smanjenja PM 2,5 i PM 10 uočena su u centralnoj Evropi, dok su za NO 2 pronađena u uglavnom urbanim područjima zapadne Evrope.
Prosečno vreme izlaganja i stanovništvo izloženo koncentraciji nečistog vazduha PM 2,5 i O 3 je mnogo veće nego za druga dva zagađivača. Prema istraživačkom timu, ovo naglašava hitnost veće kontrole ovih zagađivača i važnost rešavanja sve većeg trenda i uticaja izloženosti O3.
Prizemni ili troposferski O 3 se nalazi u nižim slojevima atmosfere i smatra se sekundarnim zagađivačem jer se ne emituje direktno u atmosferu, već se formira od određenih prekursora — kao što su isparljiva organska jedinjenja (VOC), ugljen monoksid (CO) i oksidi azota (NO k )—koji se proizvode u procesima sagorevanja, uglavnom u transportu i industriji. U visokim koncentracijama, ozon može oštetiti zdravlje ljudi, vegetaciju i ekosisteme.
„Upravljanje ozonom predstavlja složen izazov zbog njegovog sekundarnog puta formiranja. Konvencionalne strategije kontrole zagađenja vazduha, koje se fokusiraju na smanjenje primarnih emisija zagađivača, možda neće biti dovoljne da efikasno ublaže prekoračenja O 3 i povezanih nečistih dana“, kaže Džoan Balester Klaramunt, ISGlobal istraživač i stariji autor studije. „Međutim, rešavanje klimatskih promena, koje utiču na formiranje ozona kroz povećanu sunčevu svetlost i rastuće temperature, ključno je za dugoročno upravljanje ozonom i zaštitu javnog zdravlja.
Uprkos poboljšanjima u zagađenju vazduha, istraživački tim je izvestio da je preko 86% Evropljana iskusilo najmanje jedan dan složenih događaja zagađenja vazduha svake godine između 2012. i 2019. godine, gde je više zagađivača istovremeno premašilo granice SZO.
Među tim složenim danima, doprinos složenih dana PM 2,5 -O 3 porastao je sa 4,43% u 2004. na 35,23% u 2019. godini, postajući drugi najčešći tip u Evropi, što ukazuje na zabrinjavajući trend. Oni se uglavnom javljaju u nižim geografskim širinama tokom toplih sezona i verovatno su povezani sa klimatskim promenama i složenom interakcijom između PM 2,5 i O 3.
Toplije temperature i jača sunčeva svetlost tokom leta podstiču formiranje O 3 kroz hemijske reakcije. Nakon toga, viši nivoi O 3 će ubrzati oksidaciju organskih jedinjenja u vazduhu. Ovaj proces oksidacije dovodi do kondenzacije određenih oksidisanih jedinjenja, formirajući nove PM 2.5 čestice.
Pored toga, klimatske promene povećavaju verovatnoću šumskih požara, što dodatno podiže nivoe O 3 i PM 2,5. „Ova složena interakcija stvara štetnu petlju, naglašavajući hitnu potrebu da se istovremeno rešavaju klimatske promene i zagađenje vazduha“, objašnjava Balester Klaramunt.
