El smog de la contaminación del aire en las afueras de Beijing, Porcelana, destaca la necesidad de comprender mejor las fuentes de contaminación del aire para mejorar la gestión y la política de calidad del aire. Crédito:Amanda Fiore
La variación espacial en los diferentes componentes de la contaminación del aire ayuda a identificar posibles objetivos para el control de la contaminación.
El modelado de las relaciones espaciales entre los principales tipos de contaminantes del aire ha proporcionado a los investigadores de KAUST nuevos conocimientos sobre cómo se forman en diferentes regiones y estaciones. que podría orientar las políticas para gestionar la contaminación.
Cada año, la contaminación del aire provoca accidentes cerebrovasculares, enfermedades pulmonares y cardíacas, y cánceres de pulmón, que son responsables de millones de muertes en todo el mundo. Aunque la contaminación del aire se presenta de muchas formas, el factor principal son las partículas de menos de 2,5 micrómetros, o 1/4 de milímetro, que normalmente contiene polvo y hollín, así como niveles significativos de sustancias químicas, como sulfatos y amonio.
Uno de los principales generadores de material particulado de 2,5 micrómetros (PM2,5) es una reacción química que convierte el azufre y el nitrógeno gaseosos, en gran parte de los gases de escape de los vehículos y las emisiones de las fábricas, en sulfatos más grandes y tóxicos. moléculas de nitrato y amonio. Debido a que más de la mitad de PM2.5 puede estar compuesto por estos químicos "secundarios", La reducción de las emisiones de azufre y nitrógeno se considera una forma de reducir los niveles de contaminación del aire.
Un enfoque basado en polinomios para modelar la relación entre los componentes primarios y secundarios de la contaminación del aire revela los impulsores atmosféricos de la contaminación del aire y los posibles objetivos para el control de la contaminación. Reproducido con el permiso de la referencia uno. Crédito:John Wiley
Identificar con precisión dónde ocurren las emisiones nocivas puede ser un desafío. particularmente en las regiones industrializadas. Los estadísticos de KAUST, Ying Sun y Wu Wang, aplicaron un enfoque estadístico sofisticado para encontrar más claramente las ubicaciones donde los impulsores de la contaminación del aire son más fuertes y lo han utilizado para analizar el patrón de emisiones en China.
"Las acciones químicas del dióxido de nitrógeno y el dióxido de azufre con el ozono y el amoníaco contribuyen a una proporción considerable del total de PM2.5 en China, ", dice Wang." La relación espacialmente variable entre estos componentes primarios y secundarios se modela generalmente mediante la estimación de un parámetro de relación para cada ubicación. Sin embargo, esto es computacionalmente intensivo y produce estimaciones aproximadas y sesgadas que se vuelven más inexactas en los bordes del mapa. Nuestro método utiliza un número menor de ubicaciones de anclaje y funciones polinomiales para aproximar los parámetros que varían espacialmente, lo que reduce en gran medida el tiempo de cálculo ".
Los métodos anteriores estiman los parámetros que varían espacialmente para cada ubicación por separado y, a menudo, producen distribuciones muy variables. y por lo tanto, ofreció información limitada sobre los impulsores atmosféricos regionales de la generación de contaminación. Wang y Sun, en cambio, derivaron funciones que variaron suavemente en cada ubicación de anclaje utilizando la contribución relativa de todos los puntos de datos en la región utilizando una "penalización" por aumentar la distancia.
"Nuestro enfoque encontró áreas más cálidas en el centro de China donde el nitrógeno tiene una mayor contribución al total de PM2.5 en verano, ", dice Wang." El control del nitrógeno en tales áreas es, por lo tanto, una estrategia factible para reducir el total de PM2.5. Este enfoque podría ser útil para desarrollar estrategias de control de la contaminación y políticas de salud pública ".
