昆士兰科技大学一项为期一年的研究对昆士兰州五所学校的室外空气污染物进行了监测,结果发现,大多数滞留在肺部的微小颗粒(PM 2.5)来自环境,例如受控燃烧产生的烟雾,而不是车辆。

受控燃烧产生的烟雾和表面灰尘被发现是澳大利亚颗粒空气污染的主要来源

这项研究“应用低成本传感器来监测澳大利亚昆士兰州五所学校儿童接触空气污染的情况”,发表在《大气环境》杂志上。

第一作者,博士。昆士兰科技大学地球与大气科学学院的研究员巴桑特·普拉丹 (Basant Pradhan) 表示,当地的室外空气质量监测研究是一个与学生一起开展的公民科学项目。

普拉丹说:“我们为公民科学项目选择了学校,因为儿童特别容易受到与污染相关的健康影响,因为他们的肺部仍在发育。”

“第二个原因是,两种主要空气污染物 PM 2.5和一氧化碳 (CO)的测量结果比远程监测网络的测量结果更能代表孩子们居住的郊区的当地污染水平。”

研究结果包括:

布里斯班两所学校的 PM 2.5水平季节差异最大,冬季平均水平比夏季平均水平高 46% 和 71%。

靠近主要高速公路的黄金海岸学校的PM 2.5平均浓度最高,而两所地区学校的 PM 2.5 平均浓度最低。

PM 2.5浓度在夜间达到峰值,而 CO 浓度在下午晚些时候达到峰值。

所有五所学校的 PM 2.5浓度白天趋势相似,均处于白天最低水平。它们在晚上开始上升,在午夜到早上 7 点之间达到最高值,之后急剧下降到日间水平。

这些 PM 2.5浓度值得注意,因为它们与众所周知的白天交通密度每日趋势不符,表明交通排放不是 PM 2.5的主要来源。

相比之下,二氧化碳浓度在上午 7 点和下午 5 点左右的交通高峰时段达到峰值,表明二氧化碳的主要来源是机动车排放。

2021 年 7 月研究开始时,研究人员在布里斯班北部和布里斯班南部的五所不同学校的户外放置了低成本监测器 KOALA(了解当地环境空气质量),距离市中心约 12 公里;黄金海岸附近的主要高速公路以及莫兰巴和朗里奇地区城镇监测 PM 2.5和 CO 浓度。

北布里斯班和黄金海岸的每所学校还额外安装了一只 KOALA。

拥有两台KOALA的学校,一台放置在校园内距离最近道路边缘不到30 m的地方,另一台距离主要道路至少150 m,以便能够同时监测背景浓度。

主要目标是在 2021 年 7 月至 2022 年 6 月期间实时监测 2​​4 小时、每月和每年的PM 2.5和 CO 浓度。

澳大利亚的室外空气质量标准是24小时内最高为25微克/立方米(微克/立方米),年平均值为8微克/立方米。

普拉丹表示,读数显示,由于过往机动车辆排放的颗粒物和二氧化碳以及烟雾事件,导致污染出现许多短期峰值。

Pradhan 说: “数据显示,所有学校的 PM 2.5浓度都存在季节性,冬季月份浓度最高,夏季月份浓度最低。”

“PM 2.5浓度的季节性差异可能是由于冬季减少危害燃烧和取暖用的木柴产生更多烟雾所致。

“此外,边界层(对流层的最低层)在冬季较低且较厚,因此将污染限制在更接近地面的位置。

“此外,冬季相对湿度较高,导致颗粒凝结,因此当边界层在白天上升时,污染物就会向上分散,远离地面。

“除了一所学校外,所有学校都超过了澳大利亚 8 微克/立方米的年度空气质量标准,但 8 小时和 24 小时平均值均远低于澳大利亚 25 微克/立方米的空气质量标准。

普拉丹说:“虽然二氧化碳浓度有助于识别来自燃烧源的污染,但它们并不构成健康风险。”

“虽然人们认为道路附近空气中的大部分颗粒来自机动车,但这项研究表明,只有 37% 的颗粒质量 (PM 2.5 ) 来自机动车尾气。”

普拉丹说,事实证明,该项目是一个有价值的教学工具,可以让高中生和社区对空气质量感兴趣并参与基础研究分析。