研究人员使用的空气质量模型，以反映拉丁美洲的污染现实

立即释放

费尔南多·加西亚·梅嫩德斯 f_garcia@ncsu.edu

詹姆斯·东 jdeast2@ncsu.edu

哑光船员 matt_shipman@ncsu.edu

在美国和欧洲，空气质量的计算模型一直被用来阐明污染控制的努力，但这些工具在拉丁美洲还没有得到广泛采用。北卡罗莱纳州立大学和La Salle大学的新工作展示了如何对这些模型进行调整，为美国以外的美洲地区的空气质量挑战提供实际的见解

计算空气质量模型可用于多种方式。例如，它们可以用来确定哪些污染源造成了多少空气污染。它们还可以帮助当局预测，如果采取不同的污染控制方法，空气污染可能会发生怎样的变化。

“从历史上看，它已经非常具有挑战性的应用在拉丁美洲这些建模工具，所以它很少做了，”费尔南多·加西亚·梅嫩德斯在工作纸张和环境工程在北卡罗来纳州立大学助理教授的通讯作者说。“这很重要，因为该地区拥有正在处理显著空气污染诸多领域，而这些建模工具可以帮助政府实现识别空气质量改善的最具成本效益的方法。”

在拉丁美洲使用计算空气质量模型的一个挑战是，相关的建模框架主要是在美国和欧洲的背景下开发的。这意味着，建模人员在开发工具时想当然的一些假设并不总是适用于拉丁美洲的城市。此外，该地区的计算资源和训练有素的环境建模人员仍然匮乏。

例如，存在基本上往往较少的空气排放数据可用。In addition, there are some contributors to air pollution that are common across Latin American metro areas, but that differ from what we see in the U.S. – more unpaved roads, an older cargo fleet, a large number of motorcycles, informal economies, and so on.

考虑到这一点，加西亚·梅内德斯与哥伦比亚大学(university of La Salle)的合作者开展了一个研究项目。具体来说，研究小组对一个模型框架进行了微调，以反映Bogotá中的空气污染动态，并调查城市的空气质量问题。拉萨尔大学的合作者还收集了空气污染数据，使研究小组能够评估建模结果的准确性。

“我们的论文概述我们已经习惯于在一个大的拉丁美洲城市进行的空气质量问题的计算机建模技术，”詹姆斯东部，纸张和博士学位的第一作者说：在NC状态的学生。“这不仅表明，这是可以做到的，但提供了一种方法，其他人可以用它来提供深入了解在遇到类似问题该地区其他地方的空气污染。”

虽然本文重点研究了空气质量模型细颗粒物（PM_2．5)，研究人员说，该模型可以用于观察其他空气污染物。接触点_2．5与各种各样的健康问题，包括心脏和肺部疾病。

在他们的概念验证论证中，研究人员发现当地最大的PM来源_2．5在波哥大是从重型车辆土路和排放粉尘。然而，当模型被用来预测未来的空气质量，研究还发现，虽然铺路将在城市的某些部分减少空气污染，不同排放源仍然会导致城市的其他地区空气污染加剧 - 除非其他排放控制措施也落实。

总之，该模型提供了实用的见解可能的解决方案为每10万人一个复杂的大都市区。

“这些发现引起了从地方到国家层面的环境当局的兴趣，他们正在寻找有效解决Bogotá和其他哥伦比亚城市空气污染的方法，”该论文的合著者、拉萨尔大学(university de La Salle)副教授豪尔赫·帕琼(Jorge Pachon)说。

该论文“空气质量模拟告知治理污染的策略在拉丁美洲的大城市，发表于整体环境科学．这篇论文的合著者是拉萨尔大学的胡安·塞巴斯蒂安·蒙特亚雷格里。这项工作的部分资金来自哥伦比亚国家石油公司Ecopetrol。

-shipman-

编者注：研究摘要如下。

“空气质量模拟告知污染治理策略在拉美大都市”

作者：詹姆斯东和费尔南多·加西亚·梅嫩德斯，北卡罗莱纳州立大学;胡安·塞巴斯蒂安·蒙特亚莱格雷和豪尔赫·帕琼，大学拉萨尔

发表：2月16日，整体环境科学

迪伊：10.1016 / j.scitotenv.2021.145894

摘要：空气质量差对低收入和中等收入国家的城市影响更大。在哥伦比亚的Bogotá，一个拥有1000多万居民的大都市地区，细颗粒物(PM_2．5)的水平经常超过空气质量准则，对健康造成有害影响。虽然改善城市空气质量符合公众利益，但空气质量是PM的主要来源_2．5污染还没有明确确定和使用在波哥大政策制定的造型受到了限制。在这里，我们采用基于社区多尺度空气质量模式系统（CMAQ）模型框架进行空气污染的季节性模拟在波哥大和揭示了排放量，以PM贡献最大部门_2．5．基于这些结果，我们预测并比较了针对这些来源的潜在污染缓解策略的空气质量效益。分析发现，未铺设道路上的重悬灰尘是当地最大的PM来源_2．5对整个城市季节性平均浓度的贡献超过30%。汽车、工业活动和未铺设的道路灰尘加在一起产生了超过60%的PM_2．5污染在波哥大。一个场景分析表明，铺路可以导致PM_2．5降低近10 μg/m^3.到2030年，在城市的某些地区，但空气质量将恶化显著比其他在没有额外的排放控制措施。减灾战略设计目标与对PM贡献最大的行业_2．5包括道路保洁制度，对工业点源控制，清洁运输燃料和更新的车队，可以在很大程度上AVERT预计在浓度的增加，虽然不同方法的影响，整个城市而异。这项研究是第一个使用一个全面的模型来确定空气污染部门的捐助，并告知潜在的排放控制在波哥大的政策，表明引导污染管理的发展中国家，面临着相当的挑战，城市的做法。