آلودگی هوا چگونه اندازه‌گیری می‌شود و چه میزان آلودگی برای انسان خطرناک است؟

پایتخت هند، دهلی، و شهرهای همسایه پس از هفته‌ها سطوح آلودگی ۳۰ تا ۳۵ برابر بالاتر از حد مجاز توصیه شده توسط سازمان جهانی بهداشت با هوای آلوده سمی و دید ضعیف مواجه هستند.

مه غلیظ بر فراز مناطق شمال هند و کشور همسایه، پاکستان، در تصاویر ماهواره‌ای ناسا از فضا قابل مشاهده است و باعث تاخیر و لغو پروازها شده است.

بر اساس گزارش آی‌ کیو ایر - یک گروه نظارت بر شاخص کیفیت هوا مستقر در سوئیس - دهلی آلوده‌ترین پایتخت جهان در سال ۲۰۲۳ بوده است و هند پس از بنگلادش و پاکستان به عنوان سومین کشور آلوده در رتبه‌بندی آلودگی جهانی قرار گرفت.

همه ساله در ماه‌های زمستان از اکتبر تا ژانویه همراه با کاهش دمای هوا، دود، گرد و غبار، وزش آهسته باد، انتشار گازهای گلخانه‌ای ناشی از حرکت وسایل نقلیه و سوزاندن کاه در مزارع، آلودگی هوا در کشور افزایش می‌یابد.

اگرچه وضعیت آلودگی هوا در هند وخیم است، این وضعیت منحصر به هند نیست.

داده‌های سازمان بهداشت جهانی نشان می‌دهد که ۹۹ درصد از جمعیت جهان هوای بی‌کیفیت تنفس می‌کنند و کشورهای با درآمد پایین و متوسط بیش از دیگران در معرض آلودگی قرار دارند.

به گفته این آژانس سازمان ملل، هر سال آلودگی هوا به مرگ زودرس هفت میلیون نفر منجر می‌شود.

اما آلودگی هوا چگونه اندازه‌گیری می شود و چه سطوحی از آلودگی برای انسان خطرناک است؟

آلودگی هوا چگونه اندازه‌گیری می‌شود؟

آلاینده‌های هوا از فعالیت‌های انسان - مانند استفاده از سوخت‌های فسیلی در وسایل نقلیه و پخت و پز - و منابع طبیعی مانند طوفان‌های گرد و غبار، آتش سوزی‌های جنگلی و آتشفشان‌ها ناشی می شوند.

براساس گزارش برنامه محیط زیست سازمان ملل متحد، مانیتورهای کیفیت هوا از حسگرهایی برای شناسایی آلاینده‌های خاص استفاده می‌کنند.

برخی از این تجهیزات از لیزر برای اندازه‌گیری چگالی ذرات معلق در هوا استفاده می‌کنند، در حالیکه برخی دیگر تصویربرداری ماهواره‌ای برای ارزیابی انرژی منعکس شده یا ساطع شده از زمین را به کار می‌گیرند.

آلاینده‌هایی که بر سلامت انسان و محیط زیست تأثیر می‌گذارند عبارتند از PM2.5 ، PM10، ازون سطح زمین، دی اکسید نیتروژن و دی اکسید گوگرد.

PM2.5 که به ذرات ۲/۵ میکرومتری یا کوچکتر اشاره دارد، بیشترین خطر را برای سلامتی در پی دارد، زیرا این ذرات ریز می‌توانند وارد جریان خون شوند و با ابتلا به بیماری‌های مختلفی مرتبط هستند.

غلظت این پنج آلاینده اصلی در هوا توسط شاخص بین‌المللی کیفیت هوا (AQI) اندازه گیری می‌شود.

انادزه شاخص کیفیت هوا از صفر (هوای کاملا پاک) تا ۵۰۰ (خطر فوری برای سلامت عمومی) متغیر است.

این مقیاس به ما می‌گوید که هوا چقدر پاک یا آلوده است و اثرات بالقوه آن بر سلامتی بشر را مشخص می‌کند، به‌ویژه مواردی که می‌توانند ظرف چند ساعت یا چند روز حس شوند.

آرمن آرارادیان، سخنگوی آی‌ کیو ایر به بی‌بی‌سی گفت: «شاخص کیفیت هوا یک ابزار ارتباطی است که داده‌های پیچیده کیفیت هوا را به اطلاعات عملی برای محافظت از سلامت عمومی تبدیل می‌کند.»

به گفته برنامه محیط زیست سازمان ملل، بانک‌های داده کیفیت هوا به طور دقیق خوانش‌های به دست آمده از مانیتورهای دولتی، جمع سپاری شده و همچنین اطلاعات ماهواره‌ای را برای تولید شاخص کیفیت هوا با داده هایی که «بر اساس قابلیت اطمینان و نوع آلودگی اندازه گیری شده» ارزش‌گذاری شده‌اند، ترکیب می‌کنند.

در سال ۲۰۲۱، برنامه محیط زیست سازمان ملل و شریک آن آی‌ کیو ایر اولین ماشین محاسبه فوری میزان قرار گرفتن در معرض آلودگی هوا را راه‌اندازی کردند که خوانش‌های تایید شده از شش هزار و ۴۷۵ مانیتور در ۱۱۷ کشور را با هم ترکیب می‌کند.

این پایگاه داده خوانش PM2.5، یعنی خطرناک‌ترین آلاینده هوا را در اولویت قرار می‌دهد و از هوش مصنوعی برای محاسبه تاثیر قرار گرفتن جمعیت در معرض آلودگی هوا به صورت ساعتی استفاده می‌کند.

در سطح جهانی، PM2.5 اغلب آلاینده اصلی است که تعیین کننده شاخص آلودگی است اما همیشه اینطور نیست.

آرارادیان که عضو آی‌کیو ایر است می‌گوید: «وقتی سطح PM2.5 افزایش می‌یابد، جمعیت‌های آسیب‌پذیر مانند افراد سالمند، کودکان و آن‌هایی که بیماری‌های تنفسی و قلبی عروقی دارند، قبل از دیگران تحت تأثیر آن قرار می‌گیرند.»

او می‌افزاید: «با ادامه افزایش سطح آلودگی، بخش بیشتری از جمعیت در معرض خطر کیفیت هوا هستند که بر سلامت آنها تاثیر می‌گذارد و خطر پیامدهای بهداشتی شدیدتر برای جمعیت‌های آسیب‌پذیر همچنان در حال افزایش است.»

آرارادیان همچنین خاطرنشان می‌کند که خوانش شاخص آلودگی هوا در یک شهر لزوما نشاندهنده کیفیت هوا در کل منطقه نیست.

او توضیح می‌دهد: «شاخص کیفیت هوا اساس اندازه‌گیری‌هایی است که در ایستگاه‌های نظارتی خاص انجام می‌شود اما ممکن است حوزه‌های مختلف آلودگی در یک شهر خاص، به ویژه در نزدیکی جاده‌های پرتردد یا مناطق صنعتی را نشان ندهد.»

او می‌افزاید که ایجاد «شبکه‌ای قوی» از ایستگاه‌های نظارتی در سراسر شهر «موثرترین راه» برای ثبت سطوح آلودگی هوا در بخش‌های مختلف آن است.

چه سطوحی از آلودگی برای انسان خطرناک است؟

طبق دستورالعمل های سازمان بهداشت جهانی با میزان AQI (شاخص کیفیت هوا) زیر ۱۰۰ برای تنفس ایمن در نظر گرفته می‌شود، در حالی که خوانش در محدوده ۴۰۰-۵۰۰ «وخیم» دانسته می‌ شود.

آی‌کیو ایر گزارش می‌دهد که در چندین محله در دهلی در صبح چهارشنبه آلودگی به مرز ۵۰۰ رسیده است و شهرهای اقماری مانند نویدا و گوراکون نیز شاخص آلودگی نزدیک به ۵۰۰ را ثبت کردند.

گزارش برنامه محیط زیست سازمان ملل برای سال ۲۰۲۱ نشان داد که نظارت بر کیفیت هوا در ۳۷ درصد از کشورها یک الزام قانونی نیست و کارشناسان نگران دشواری نظارت در بسیاری دیگر از کشورها هستند.

این نهاد می‌گوید: «دولت‌ها باید قوانینی را تدوین و اجرا کنند که نظارت را به یک الزام قانونی تبدیل کند و در زیرساخت‌های موجود سرمایه‌گذاری کنند تا دقت داده‌ها بهبود یابد.»

آرارادیان، عضو آی‌کیو ایر، در توضیح می‌گوید که «مناطق مختلف آستانه‌های غلظت متفاوتی را برای شاخص‌های محلی خود اعمال می‌کنند.»

او با استناد به مثال دهلی، می‌گوید: «در حالیکه سطح ایمنی مشخصی برای آلودگی هوا وجود ندارد، مناطقی در جهان وجود دارند که آلودگی به نوعی در آنها عادی‌انگاری شده است.»

او می‌افزاید «به این ترتیب، آستانه‌های غلظت‌ که کیفیت هوا در آنها ناسالم تلقی می‌شود می‌توانند بر اساس نظر مقام مسئول بهداشت عمومی صادر کننده آنها متغیر باشند.»

آلودگی هوا عامل کدام بیماری‌هاست؟

به گفته سازمان بهداشت جهانی، ذرات معلق و سایر آلاینده‌های موجود در هوا می‌توانند راه‌های تنفسی و ریه‌ها را ملتهب و سیستم ایمنی را مختل کنند و ظرفیت حمل اکسیژن خون را کاهش دهند.

قرار گرفتن در معرض آلودگی می‌تواند به عفونت‌های تنفسی، بیماری های قلبی، سکته مغزی و سرطان ریه، به ویژه در میان گروه‌های آسیب‌پذیر مانند کودکان، سالمندان و افراد کم درآمد منجر شود.

به عنوان مثال، ازون باعث بدتر شدن عارضه آسم می‌شود، در حالیکه دی اکسید نیتروژن و دی اکسید گوگرد به بدتر شدن آسم، علایم برونشیت، التهاب ریه و کاهش عملکرد ریه کمک می‌کنند.

سازمان بهداشت جهانی همچنین می‌گوید که کیفیت پایین هوا خطر مرده‌زایی، سقط جنین و بیماری‌های عصبی مانند اختلالات شناختی و زوال عقل را افزایش می‌دهد.

تخمین زده می‌شود که آلودگی هوا سالانه باعث مرگ هفت میلیون نفر می‌شود که مرگ چهار میلیون و ۲۰۰ هزار نفر ناشی از آلودگی فضای باز و مرگ سه میلیون و ۸۰۰ هزار نفر ناشی از منابع داخلی آلودگی مانند سوزاندن چوب و زغال است.

به گفته سازمان جهانی بهداشت، نزدیک به ۸۵ درصد از این موارد فوت به بیماری‌های غیرواگیر از جمله بیماری‌های قلبی، سکته مغزی، سرطان ریه، آسم، سی او پی دی و دیابت مربوط می‌شود که آلودگی هوا را به بعد از سیگار به دومین عامل اصلی بیماری‌های غیرواگیردار در جهان تبدیل می‌کند.

این نهاد سازمان ملل همچنین خاطرنشان می‌کند که در کشورهای با درآمد پایین و متوسط ۹۰ درصد از مرگ و میرها ناشی از آلودگی هوای محیط ییرونی است.

نظرسنجی انجام شده توسط یک پلتفرم اجتماعی آنلاین به نام LocalCircles در دهلی و شهرهای اطراف آن نشان داد که ۸۱ درصد از خانواده‌ها گزارش کردند که طی سه هفته قبل از نظرسنجی، دست‌کم یک عضو خانواده به مشکلات سلامتی ناشی از آلودگی مبتلا شد.

مقامات دهلی یک برنامه اقدام مرحله به مرحله‌ای را تصویب کردند که تمام فعالیت‌هایی را که شامل استفاده از زغال سنگ و هیزم و همچنین استفاده از دیزل ژنراتور برای خدمات غیراضطراری است ممنوع می‌کند اما این اقدام باعث رهایی این شهر را از سطوح مسموم کننده آلودگی نشده است.

مقامات همچنین از ساکنان خواسته‌اند تا حتی‌المقدور در خانه بمانند و برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای از وسایل حمل و نقل عمومی استفاده کنند.

آلودگی هوا در کجا بدترین و بهترین است؟

بر اساس گزارش آی‌کیو ایر، کشورهای بنگلادش، پاکستان، هند، تاجیکستان، بورکینافاسو، عراق، امارات متحده عربی، نپال، مصر و جمهوری دموکراتیک کنگو در سطح کلی آلوده‌ترین کشورها در سال ۲۰۲۳ بوده‌اند.

از سوی دیگر، کشورهای دارای پاک ترین هوا عبارت بودند از پلینزی فرانسه، موریس، ایسلند، گرانادا، برمودا، نیوزیلند، استرالیا، استونی، فنلاند و سوئد.

این رتبه‌بندی بر اساس میانگین غلظت سالانه PM2.5 (μg/m³) محاسبه شده است.