หมอกควัน

โอโซนพื้นผิวเป็นองค์ประกอบหลักของ "หมอกควัน" และเกิดจากปฏิกิริยาเคมีระหว่างออกไซด์ของไนโตรเจน (NOx) และสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOC) สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อมลพิษที่ปล่อยออกมาจากรถยนต์ โรงไฟฟ้า หม้อไอน้ำอุตสาหกรรม โรงกลั่น โรงงานเคมี และแหล่งอื่นๆ ทำปฏิกิริยาเมื่อมีแสงแดด ในทศวรรษที่ผ่านมา เมื่อประเทศต่างๆ เช่น จีนปรับปรุงคุณภาพอากาศโดยการลดมลพิษจากอนุภาค ซึ่งปล่อยออกมาจากการเผาไหม้ถ่านหิน การผลิตเหล็ก ยานพาหนะ และไฟ ชุมชนวิทยาศาสตร์รู้สึกประหลาดใจที่เห็นมลพิษโอโซนเพิ่มขึ้น ตอนนี้การศึกษาได้ชี้ให้เห็นถึงความสัมพันธ์ระหว่างสารมลพิษทั้งสองนี้ ผู้กำหนดนโยบายในอดีตถือว่าโอโซนและอนุภาคเป็นปัญหาที่แยกจากกัน อย่างไรก็ตาม นักวิจัยได้แสดงให้เห็นว่าในบางภูมิภาคมีความเชื่อมโยงกันอย่างใกล้ชิด ส่วนประกอบที่มีอายุสั้นบางอย่างที่จำเป็นต่อการสร้างโอโซน (อนุมูลเปอร์ออกซี) จะเกาะติดกับมลพิษของอนุภาค ป้องกันไม่ให้พวกมันก่อตัวเป็นโอโซน เมื่อจำนวนอนุภาคลดลง อนุมูลเปอร์ออกซีจะพร้อมสำหรับปฏิกิริยาและการเพิ่มขึ้นของโอโซน การศึกษาได้จำลองผลกระทบของการลดมลภาวะของอนุภาค และพบว่ามันสามารถทำให้โอโซนเพิ่มขึ้น 20-30% ในพื้นที่ที่มีประชากรสูงในอินเดียและจีน หากปล่อยไว้โดยไม่มีการจัดการ สิ่งนี้จะส่งผลเสียอย่างมากต่อระบบนิเวศและผลผลิตของพืชผล นักวิจัยกำลังเรียกร้องให้มีกลยุทธ์ใหม่ที่คำนึงถึงปฏิสัมพันธ์ระหว่างสารมลพิษนี้ ปัญหาสามารถแก้ไขได้โดยการกำหนดเป้าหมายการลดลงของมลพิษในวงกว้าง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง (VOCs) จากสารเคมีและเชื้อเพลิง และ NOx จากการเผาไหม้ ศาสตราจารย์แมธิว อีแวนส์ ผู้ร่วมวิจัยและหัวหน้าคณะวิจัยจากภาควิชาเคมีแห่งมหาวิทยาลัยยอร์คกล่าวว่า หมอกควัน "มลพิษจากอนุภาคและมลพิษโอโซนถูกมองโดยผู้กำหนดนโยบายทั่วโลกว่าเป็นประเด็นที่แยกจากกัน แต่การศึกษาของเราเน้นย้ำถึงความจำเป็นในการมอง ร่วมกัน เป็นเวลา 40 ปีแล้วที่เราคิดว่าโอโซนขึ้นอยู่กับสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายและไนโตรเจนออกไซด์เท่านั้นและตอนนี้เรากำลังรวบรวมชิ้นส่วนของปริศนาเข้าด้วยกันและเห็นความสัมพันธ์นี้กับมลพิษของอนุภาค นโยบายนี้ จำเป็นต้องปรับให้เข้ากับ ความรู้ใหม่นี้ "การจัดการกับฝุ่นละอองในชั้นบรรยากาศเป็นสิ่งที่ควรให้ความสำคัญเนื่องจากมีความเสี่ยงร้ายแรงต่อสุขภาพของมนุษย์ อย่างไรก็ตาม การศึกษานี้เน้นย้ำถึงทางเลือกที่ซับซ้อนที่รัฐบาลต้องเผชิญในการลงทุนเพื่อจัดการมลพิษทางอากาศ การแก้ปัญหาไม่ตรงไปตรงมาและอาจมีความเชื่อมโยงที่ซ่อนอยู่ ระหว่างมลพิษต่างๆ" องค์การอนามัยโลกประเมินว่า 4.2 ล้านคนเสียชีวิตก่อนวัยอันควรทุกปีอันเป็นผลมาจากการสัมผัสกับมลพิษทางอากาศภายนอก ประเทศกำลังพัฒนา เช่น อินเดีย จีน และแอฟริกา เป็นกลุ่มประเทศที่ได้รับผลกระทบหนักที่สุด การศึกษาการสร้างแบบจำลองประเมินว่าการลดมลพิษของอนุภาคในพื้นที่เหล่านี้อย่างมีนัยสำคัญจะนำไปสู่ความจำเป็นในการลดการปล่อย NOx และ VOCs ลงอย่างมากถึง 50% เพื่อควบคุมมลพิษโอโซน ศาสตราจารย์อลาสแตร์ ลิวอิส ผู้ร่วมเขียนงานวิจัยจากศูนย์วิทยาศาสตร์บรรยากาศแห่งชาติ กล่าวเสริมว่า "การศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าอาจมีความเสี่ยงในการมุ่งเน้นไปที่สารก่อมลพิษเพียงชนิดเดียวอย่างแคบเกินไป มลพิษจากอนุภาคในจีนมีการปรับปรุงอย่างมากในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แต่การเน้นที่อนุภาคเท่านั้นอาจนำไปสู่ผลลัพธ์ที่ไม่คาดคิดได้ การดำเนินการเพื่อเร่งการลดการปล่อย NOx และ VOCs เป็นสิ่งจำเป็นในขณะนี้"