Nach dem Sturm: Kostengünstigere Luftqualitätsmonitore für gemessene Schadstoffe in Puerto Rico nach dem Hurrikan Maria

Ende September 2017 hat der Hurrikan Maria Puerto Rico verwüstet. Kurz nach dem Hurrikan hatten mehr als 90 Prozent des US-Territoriums keinen Zugang zu Strom. Noch drei Monate später hatte die Hälfte der Insel noch keinen Strom, und es kam häufig zu Stromausfällen, so dass viele Menschen auf Stromerzeuger angewiesen waren. In einer aktuellen Studie zeigten Forscher der Carnegie Mellon University und der University of Puerto Rico-Rio Piedras (UPR-RP), dass diese Generatoren die Luftverschmutzung im U-Bahn-Bereich San Juan erhöhen.

Um die Generatoren nach dem Hurrikan mit Strom zu versorgen, gewährte die US-Umweltschutzbehörde (EPA) Puerto Rico bis Mitte November 2017 eine Ausnahmeregelung von ULSD-Anforderungen (Ultra-Low-S sulfur Diesel) und erlaubte Puerto Rico, Dieselkraftstoff mit höherem Schwefelgehalt zu verwenden, bis die vorhandenen Bestände aufgebraucht waren. Die EPA verbietet Dieselkraftstoff mit höherem Schwefelgehalt, da der Kraftstoff stark mit den Emissionen von Feinstaub (PM) – einem bekannten Karzinogen – korreliert ist. Die weit verbreitete Verwendung von Nicht-ULSD-Kraftstoff kann auch die Konzentration von Schwefeldioxid (SO2) erhöhen, das ein Vorläufer von PM ist, das Migräne verursacht und die Gesundheit des Herdes beeinträchtigt.

Der Hurrikan Maria hat nicht nur einen Großteil der Elektrizität der Insel entzogen, sondern auch das bestehende Luftüberwachungsnetz von Puerto Rico beschädigt, und in den ersten zwei Monaten nach den Auswirkungen des Hurrikans wurden keine Daten zur Luftqualität erhoben. Bestimmte Berichte führen Tausende von zusätzlichen Todesfällen nach den Auswirkungen des Hurrikans auf den Hurrikan Maria zurück, und einige dieser Todesfälle können auf eine durch die Hurrikanreaktion bedingte Verschlechterung der Luftqualität zurückzuführen sein.

Carnegie Mellon und UPR-RP Forscher begannen Ende November 2017 mit der Überwachung der Luftqualität von Puerto Rico. Um die Luftqualität in Puerto Rico zu überwachen, setzten die Forscher vier kostengünstigere Real-time Affordable Multi-Pollutant (RAMP) Monitore und einen Black Carbon (BC) Monitor in der Metro Area San Juan ein. Die RAMPs, die Carnegie Mellon in Zusammenarbeit mit SenSevere entwickelt hat, arbeiten mit Solarmodulen mit geringer Leistung und können Kohlenmonoxid (CO), Stickstoffdioxid (NO2), Ozon (O3), Stickoxid (NO) und SO2 messen.

Im ersten Monat der Sammlung maßen die RAMPs SO2-Konzentrationen, die den Schwellenwert der EPA in etwa 80 Prozent der Zeit überschritten. An mehreren Tagen überschritten die SO2-Konzentrationen 200 ppb und damit deutlich über dem Schwellenwert der EPA von 75 ppb. Die Forscher fanden auch heraus, dass SO2-Konzentrationen stark mit anderen Schadstoffkonzentrationen wie CO und BC korreliert waren, was ein bedeutender Bestandteil des Feinstaubs ist.

Das Hauptziel der Studie war es, Informationen zu sammeln, die „zukünftige Reaktionen auf ähnliche Katastrophenszenarien leiten“ können. Der Hauptforscher der Studie, Carnegie Mellon’s Mechanical Engineering Research Scientist R. Subramanian, kommentierte die Ergebnisse mit den Worten: „Die hohen Werte von Schwefeldioxid und Kohlenmonoxid waren unerwartet und zeigen, dass die RAMPs wertvolle Informationen über potenzielle luftverunreinigungsbedingte Gesundheitsgefahren in Echtzeit liefern können. Die Ergebnisse sprechen auch für Backup-Energiequellen, die nicht auf fossilen Brennstoffen basieren, im Rahmen von Katastrophenschutzplänen.“

Die Ergebnisse wurden in ACS Earth and Space Chemistry veröffentlicht. Vor Ort setzt das Carnegie Mellon’s Center for Atmospheric Particle Studies auch RAMPs in der Umgebung von Pittsburgh, Pa. ein, um den Bewohnern zu helfen, ihre Belastung durch Luftverschmutzung zu verstehen.

Mehr Informationen:
Luftqualität in Puerto Rico nach dem Hurrikan Maria: Eine Fallstudie über den Einsatz von kostengünstigeren Luftqualitätsmonitoren, ACS Erd- und Weltraumchemie. DOI: 10.1021/acsearthspacechem.8b00079

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