Mis on õhukvaliteet?

Puhas õhk on tervisliku eluviisi jaoks hädavajalik, kuid Maailma Terviseorganisatsiooni (WHO) andmetel hingab peaaegu 99% maailma elanikkonnast õhku, mis ületab õhusaaste piirnorme. „Õhukvaliteet on mõõt selle kohta, kui palju aineid õhus on, sealhulgas tahkeid osakesi ja gaasilisi saasteaineid,“ ütles Kristina Pistone, NASA Amesi Uurimiskeskuse teadur. Pistone'i uuringud hõlmavad nii atmosfääri- kui ka kliimavaldkondi, keskendudes atmosfääriosakeste mõjule kliimale ja pilvedele. „Õhukvaliteeti on oluline mõista, sest see mõjutab teie tervist ja seda, kui hästi saate oma elu elada ja oma päeva toimetada,“ ütles Pistone. Istusime Pistone'iga maha, et saada rohkem teada õhukvaliteedist ja sellest, kuidas see võib avaldada märgatavat mõju inimeste tervisele ja keskkonnale.

Mis moodustab õhukvaliteedi?
Ameerika Ühendriikides reguleerib Keskkonnakaitseagentuur (EPA) kuut peamist õhusaasteainet: tahked osakesed (PM), lämmastikoksiidid, osoon, vääveloksiidid, süsinikmonooksiid ja plii. Need saasteained pärinevad looduslikest allikatest, näiteks tulekahjudest ja kõrbetolmust atmosfääri tõusvad tahked osakesed või inimtegevusest, näiteks päikesevalguse reageerimisel sõidukite heitgaasidele tekkiv osoon.

Milline on õhukvaliteedi tähtsus?
Õhukvaliteet mõjutab tervist ja elukvaliteeti. „Nii nagu me peame jooma vett, peame ka õhku hingama,“ ütles Pistone. „Oleme hakanud ootama puhast vett, sest mõistame, et vajame seda elamiseks ja terviseks ning peaksime sama ootama ka õhult.“

Halva õhukvaliteeti on seostatud inimeste südame-veresoonkonna ja hingamisteede mõjudega. Näiteks lühiajaline kokkupuude lämmastikdioksiidiga (NO2) võib põhjustada hingamisteede sümptomeid, nagu köha ja vilistav hingamine, ning pikaajaline kokkupuude suurendab hingamisteede haiguste, näiteks astma või hingamisteede infektsioonide tekkeriski. Kokkupuude osooniga võib ärritada kopse ja kahjustada hingamisteid. Kokkupuude PM2,5-ga (osakesed 2,5 mikromeetrit või väiksemad) põhjustab kopsude ärritust ja on seostatud südame- ja kopsuhaigustega.

Lisaks mõjule inimeste tervisele võib halb õhukvaliteet kahjustada keskkonda, saastades veekogusid hapestumise ja eutrofeerumise kaudu. Need protsessid hävitavad taimi, kahandavad mulla toitaineid ja kahjustavad loomi.

Õhukvaliteedi mõõtmine: õhukvaliteedi indeks (AQI)
Õhukvaliteet sarnaneb ilmaga; see võib kiiresti muutuda, isegi mõne tunniga. Õhukvaliteedi mõõtmiseks ja aruandluseks kasutab EPA Ameerika Ühendriikide õhukvaliteedi indeksit (AQI). AQI arvutamiseks mõõdetakse iga kuut peamist õhusaasteainet skaalal „hea“ kuni „ohtlik“, et saada kombineeritud AQI arvväärtus vahemikus 0–500.

„Tavaliselt, kui me räägime õhukvaliteedist, peame silmas atmosfääris olevaid aineid, mille pidev hingamine on inimestele kahjulik,“ ütles Pistone. „Seega peab hea õhukvaliteedi saavutamiseks olema see allpool teatud saastetaset.“ Üle maailma kasutavad erinevad „hea“ õhukvaliteedi künnised erinevaid piirväärtusi, mis sõltuvad sageli sellest, milliseid saasteaineid nende süsteem mõõdab. EPA süsteemis peetakse õhukvaliteedi indeksi (AQI) väärtust 50 või madalamat heaks, samas kui 51–100 peetakse mõõdukaks. Õhukvaliteedi indeksi väärtust vahemikus 100–150 peetakse tundlike rühmade jaoks ebatervislikuks ja kõrgemad väärtused on ebatervislikud kõigile; tervisehoiatus antakse välja, kui õhukvaliteedi indeksi väärtus jõuab 200-ni. Iga väärtust üle 300 peetakse ohtlikuks ja seda seostatakse sageli metsatulekahjude põhjustatud tahkete osakeste reostusega.

NASA õhukvaliteedi uuringud ja andmetooted
Õhukvaliteedi andurid on väärtuslik ressurss õhukvaliteedi andmete kogumiseks kohalikul tasandil.
2022. aastal võttis NASA Amesi uurimiskeskuse Trace Gas Group (TGGR) kasutusele odava võrguandurite tehnoloogia saaste uurimiseks ehk INSTEPi: uue odavate õhukvaliteedi andurite võrgustiku, mis mõõdab mitmesuguseid saasteaineid. Need andurid koguvad õhukvaliteedi andmeid teatud piirkondades Californias, Colorados ja Mongoolias ning on osutunud kasulikuks õhukvaliteedi jälgimisel California tulekahjude hooajal.

2024. aasta Aasia õhukvaliteedi õhu- ja satelliidiuuringu (ASIA-AQ) missioon integreeris õhusõidukitelt, satelliitidelt ja maapealsetelt platvormidelt saadud andurite andmeid, et hinnata õhukvaliteeti mitmes Aasia riigis. Nendel lendudel mitme instrumendi, näiteks NASA Amesi atmosfääriteaduste osakonna meteoroloogilise mõõtmise süsteemi (MMS) abil kogutud andmeid kasutatakse õhukvaliteedi mudelite täiustamiseks, et prognoosida ja hinnata õhukvaliteedi tingimusi.

NASA-l on agentuuri tasandil lai valik Maad jälgivaid satelliite ja muud tehnoloogiat õhukvaliteedi andmete kogumiseks ja edastamiseks. 2023. aastal käivitas NASA troposfääri heitkoguste seire (TEMPO) missiooni, mis mõõdab õhukvaliteeti ja reostust Põhja-Ameerika kohal. NASA LANCE (Maa, Atmosfäär, Lähiaja Maa vaatluste võimekus) tööriist pakub õhukvaliteedi prognoosijatele mõõtmistulemusi, mis on koostatud arvukate NASA instrumentide abil kolme tunni jooksul pärast vaatlust.

Tervisliku õhukvaliteedi tagamiseks saame õhukvaliteedi andmeid reaalajas jälgida. Järgnevalt on toodud andurid, mis suudavad mõõta erinevaid õhukvaliteedi parameetreid.