हमारी हवा में क्या है?

कार्यकारी सारांश

(यहां उपलब्ध प्रस्तुति के साथ)

2012 में, निप्पॉन पेपर इंडस्ट्रीज (निप्पॉन) ने पोर्ट एंजिल्स, डब्ल्यूए में बायोमास सह-उत्पादन सुविधा के निर्माण के लिए एक परमिट दायर किया। निप्पॉन ने 1950 के दशक के मिश्रित हॉग-ईंधन और डीजल बॉयलर को एक नए, 20 मेगावाट, सह-उत्पादन संयंत्र के साथ बदलने का प्रस्ताव रखा जो मिल को बिजली प्रदान करेगा और संभावित रूप से ग्रिड को बिजली वापस बेच देगा। निवासियों को चिंता है कि मिल उत्सर्जन में परिवर्तन, विशेष रूप से अल्ट्रा-फाइन कणों (यूएफपी- 0.1 माइक्रोमीटर से कम व्यास वाले कणों) में वृद्धि, क्षेत्रीय वायु गुणवत्ता को कम कर देगी और क्षेत्र में स्वास्थ्य समस्याओं को बढ़ाएगी। यह अध्ययन नई बायोमास सह-उत्पादन सुविधा के कारण वायु प्रदूषकों (यूएफपी और पीएम 2.5) में परिवर्तन के मूल्यांकन पर केंद्रित है। दूसरा लक्ष्य क्षेत्र में परिवेशी पीएम_{2.5 (2.5} माइक्रोमीटर से कम व्यास वाले कण) और यूएफपी के स्रोतों की पहचान करना था।

एयर क्वालिटी मॉनिटर पोर्ट एंजिल्स फायर स्टेशन (पीएएफएस), 102 ई 5^वें सेंट, पोर्ट एंजिल्स, डब्ल्यूए में स्थापित किए गए थे। निगरानी स्थल निप्पॉन (स्लाइड 3) के लगभग 3 मील दक्षिण-पूर्व में स्थित है। डेटा 1 जनवरी, 2014 और 30 जून, 2015 के बीच एकत्र^किया गया था। उपकरणों की एक तालिका और उनके विशिष्ट डेटा संग्रह दिनांक स्लाइड 4 पर दिखाए गए हैं। 2014 में एकत्र किए गए शीतकालीन और ग्रीष्मकालीन डेटा सह-पीढ़ी बॉयलर के संचालन से पहले की अवधि का प्रतिनिधित्व करते हैं, जबकि 2015 के डेटा बाद में एकत्र किए गए थे।

PM_2.5 and UFP concentrations were highest during the winter months (January and February) relative to summer (May and June) (slides 5 and 6). January and February were the only two winter months in both 2014 and 2015 when data were collected and May and June the only two summer months. Analysis was limited to these four months to ensure seasonal consistency between the 2014 and 2015 data comparison. Average winter PM_2.5 levels were 2.5 times greater than average summer values and the maximum hourly values were more than 3 times greater in winter than in summer (slide 5). Average winter UFP concentrations were about 1.5 times higher compared to summer (slide 6). A published study by Gaston et al [2016] definitively showed the winter increase in both PM_2.5 and UFP were due to residential heating with woodstoves and fireplaces. Winter UFP concentrations in 2015 exhibited the same daily pattern observed in 2014 (slide 6) but were, on average, 13 percent lower.  This may be due to more frequent sub-freezing temperatures and stagnation episodes in 2014 relative to 2015.

पोर्ट एंजिल्स में सर्दियों की हवाएं दक्षिण और दक्षिण-पश्चिम से सबसे अधिक बार चलती हैं (स्लाइड 7)। चूंकि निप्पॉन पीएएफएस के उत्तर-पश्चिम में बैठता है, इसलिए एयर मॉनिटर शायद ही कभी सर्दियों में अपने उत्सर्जन का पता लगाएंगे। भारी वुडस्टोव उत्सर्जन के साथ संयुक्त, निप्पॉन के संचालन में परिवर्तन से किसी भी सर्दियों के वायु गुणवत्ता प्रभावों को निर्धारित करना लगभग असंभव होगा।

इसके विपरीत, गर्मियों की हवाएं अक्सर उत्तर-पश्चिमी, पश्चिमी और दक्षिण-पश्चिमी होती हैं, जो इन महीनों के दौरान निप्पॉन के उत्सर्जन का पता लगाने की बहुत अधिक संभावना प्रदान करती हैं। मौसमी हवा के पैटर्न 2014 और 2015 दोनों में सुसंगत थे।

औसत ग्रीष्मकालीन यूएफपी सांद्रता 2014 में इसी समय की तुलना में 2015 में लगभग 30 प्रतिशत कम थी। यह सच रहा जब केवल उत्तर-पश्चिमी हवाओं के अनुरूप डेटा पर विचार किया गया (स्लाइड 9)। उच्चतम ग्रीष्मकालीन यूएफपी सांद्रता उत्तर-पश्चिमी, उत्तरी और उत्तर-पूर्वी हवाओं से जुड़ी थी जो इस क्षेत्र में यूएफपी के स्रोत के रूप में बंदरगाह गतिविधि, उद्योग और संभवतः यातायात का संकेत देती है, हालांकि हवाएं एक मजबूत दैनिक पैटर्न प्रदर्शित करती हैं जहां हवाएं दिन के दौरान उत्तर-पश्चिमी और रात में दक्षिण से दक्षिण-पश्चिमी होती हैं (स्लाइड 11)। ). उच्च यूएफपी उत्तरी हवाओं से जुड़ा हो सकता है, लेकिन यह भी संभव है कि मॉनिटर ने रात के सापेक्ष दिन के दौरान प्रदूषण पैदा करने वाली गतिविधियों में सामान्य वृद्धि का जवाब दिया।

अंत में, कार्बन मोनोऑक्साइड (सीओ) और यूएफपी डेटा उस समय के दौरान एकत्र किए गए थे जब हवाएं उत्तर-पश्चिमी थीं और सह-पीढ़ी बॉयलर काम कर रहा था, उत्तर-पश्चिमी हवाओं के दौरान एकत्र किए गए डेटा के साथ तुलना की गई थी और बॉयलर बंद था। ऑपरेशन की अवधि के दौरान परिवेशी सीओ सांद्रता 20 पीपीबी अधिक स्थानांतरित हो गई, यह दर्शाता है कि मॉनिटर बॉयलर से उत्सर्जन प्लम का पता लगा रहे थे (स्लाइड 13)। इन-स्टैक सीओ मॉनिटर से वास्तविक सीओ उत्सर्जन एकाग्रता का उपयोग करते हुए, एक प्रदूषण फैलाव मॉडल (एईआरएमओडी) ने 3 से 30 पीपीबी की सीमा में परिवेश सीओ की भविष्यवाणी की जब वायु मॉनिटर ने उत्सर्जन प्लम (स्लाइड 16) को रोक दिया। यूएफपी के लिए एक ही विश्लेषण ने परिवेश एकाग्रता में कोई बदलाव नहीं दिखाया जब बॉयलर निष्क्रिय बनाम निष्क्रिय चल रहा था (स्लाइड 17)। यदि निप्पॉन महत्वपूर्ण यूएफपी का उत्सर्जन करता है, तो यह 3 मील नीचे पता लगाने योग्य नहीं है। जब बॉयलर चल रहा था तो ब्लैक कार्बन में 50 से 100 एनजी एम ^-3 वृद्धि दिखाई दी, लेकिन पीएम_2.5 सांद्रता (स्लाइड 18) में कोई महत्वपूर्ण बदलाव (~ 1 μg ^m-3) नहीं हुआ।

यूएफपी ग्रीष्मकालीन दैनिक चक्र ने औसत रात के समय 1000 कण सेमी ^-3 के आसपास एकाग्रता का खुलासा किया, जो दिन के दौरान 3000 कण सेमी ^-3 तक बढ़ गया (स्लाइड 20)।  यूएफपी में सबसे अधिक उछाल 2014 और 2015 दोनों में शुक्रवार दोपहर 5 से 6 बजे के बीच हुआ। आगे की जांच से पता चला कि दमकलकर्मी अक्सर गर्मियों के दौरान आउटडोर ग्रिल पर रात का खाना पकाते थे। ग्रिल इनलेट से एक स्तर नीचे और लगभग 50 मीटर दूर एक बालकनी पर बैठी थी।  यूएफपी सांद्रता को प्रभावित करने वाली एक और ज्ञात गतिविधि जनरेटर सहित उपकरणों का साप्ताहिक परीक्षण था। विश्लेषण से पहले इन आंकड़ों को हटा दिया गया था। पिछले अध्ययनों से पता चला है कि यूएफपी सांद्रता जल्दी से और उनके स्रोत से 300 मीटर के भीतर फैलती है (स्लाइड 19)। यूएफपी सांद्रता निकटतम बिंदु स्रोतों से सबसे अधिक प्रभावित होती है, छोटी दूरी पर व्यापक रूप से भिन्न होती है और समय के साथ जल्दी से बदलती है। पीएम_2.5 क्षेत्रीय रूप से एक समान (2013-2014 क्लैल्लम काउंटी संतृप्ति अध्ययन) होता है और धीरे-धीरे समाप्त होता है।