हवेची गुणवत्ता म्हणजे काय?

निरोगी जीवनासाठी स्वच्छ हवा आवश्यक आहे, परंतु जागतिक आरोग्य संघटनेच्या (WHO) मते, जागतिक लोकसंख्येच्या जवळपास ९९% लोक वायू प्रदूषणाच्या मार्गदर्शक मर्यादेपेक्षा जास्त प्रदूषण असलेल्या हवेत श्वास घेतात. "हवेची गुणवत्ता म्हणजे हवेत किती कण आहेत याचे मोजमाप, ज्यामध्ये सूक्ष्म कण आणि वायू प्रदूषकांचा समावेश होतो," असे नासा एम्स रिसर्च सेंटरमधील संशोधक शास्त्रज्ञ क्रिस्टिना पिस्टोन यांनी सांगितले. पिस्टोन यांचे संशोधन वातावरण आणि हवामान या दोन्ही क्षेत्रांना व्यापते, ज्यात वातावरणातील कणांचा हवामान आणि ढगांवर होणाऱ्या परिणामावर लक्ष केंद्रित केले आहे. "हवेची गुणवत्ता समजून घेणे महत्त्वाचे आहे, कारण त्याचा तुमच्या आरोग्यावर आणि तुम्ही तुमचे जीवन किती चांगल्या प्रकारे जगू शकता व तुमचा दैनंदिन व्यवहार कसा करू शकता यावर परिणाम होतो," असे पिस्टोन म्हणाल्या. हवेच्या गुणवत्तेबद्दल आणि मानवी आरोग्य व पर्यावरणावर तिचा कसा लक्षणीय परिणाम होऊ शकतो याबद्दल अधिक जाणून घेण्यासाठी आम्ही पिस्टोन यांच्याशी संवाद साधला.

हवेची गुणवत्ता कशावर अवलंबून असते?
अमेरिकेतील पर्यावरण संरक्षण संस्थेद्वारे (EPA) नियंत्रित केले जाणारे सहा मुख्य वायू प्रदूषक आहेत: सूक्ष्म कण (PM), नायट्रोजन ऑक्साईड, ओझोन, सल्फर ऑक्साईड, कार्बन मोनोऑक्साइड आणि शिसे. हे प्रदूषक नैसर्गिक स्रोतांमधून येतात, जसे की आगी आणि वाळवंटातील धुळीमुळे वातावरणात वर जाणारे सूक्ष्म कण; किंवा मानवी क्रियांमधून येतात, जसे की वाहनांच्या उत्सर्जनावर सूर्यप्रकाशाची प्रतिक्रिया होऊन निर्माण होणारा ओझोन.

हवेच्या गुणवत्तेचे महत्त्व काय आहे?
हवेच्या गुणवत्तेचा आरोग्यावर आणि जीवनमानावर परिणाम होतो. “ज्याप्रमाणे आपल्याला पाणी पिण्याची गरज असते, त्याचप्रमाणे आपल्याला हवा श्वासात घेण्याची गरज असते,” असे पिस्टोन म्हणाले. “आपल्याला जगण्यासाठी आणि निरोगी राहण्यासाठी पाण्याची गरज आहे हे समजल्यामुळे, आपण स्वच्छ पाण्याची अपेक्षा करू लागलो आहोत, आणि आपण आपल्या हवेकडूनही तीच अपेक्षा ठेवली पाहिजे.”

हवेच्या खराब गुणवत्तेचा संबंध मानवांमध्ये हृदय व श्वसनसंस्थेवरील परिणामांशी जोडला गेला आहे. उदाहरणार्थ, नायट्रोजन डायऑक्साइडच्या (NO2) अल्पकालीन संपर्कामुळे खोकला आणि घरघर यांसारखी श्वसनसंस्थेची लक्षणे उद्भवू शकतात, आणि दीर्घकालीन संपर्कामुळे दमा किंवा श्वसनसंस्थेच्या संसर्गासारखे श्वसनसंस्थेचे आजार होण्याचा धोका वाढतो. ओझोनच्या संपर्कामुळे फुफ्फुसांना त्रास होऊ शकतो आणि श्वसनमार्गांना नुकसान पोहोचू शकते. PM2.5 (२.५ मायक्रोमीटर किंवा त्याहून लहान कण) च्या संपर्कामुळे फुफ्फुसांना जळजळ होते आणि त्याचा संबंध हृदय व फुफ्फुसांच्या आजारांशी जोडला गेला आहे.

मानवी आरोग्यावरील परिणामांव्यतिरिक्त, खराब हवेच्या गुणवत्तेमुळे पर्यावरणाचेही नुकसान होऊ शकते, ज्यामुळे आम्लीकरण आणि सुपोषणामुळे जलस्रोत प्रदूषित होतात. या प्रक्रिया वनस्पतींना मारतात, जमिनीतील पोषक तत्वे कमी करतात आणि प्राण्यांना हानी पोहोचवतात.

हवेच्या गुणवत्तेचे मापन: हवा गुणवत्ता निर्देशांक (AQI)
हवेची गुणवत्ता हवामानासारखीच असते; ती काही तासांतच वेगाने बदलू शकते. हवेच्या गुणवत्तेचे मोजमाप करण्यासाठी आणि त्याचा अहवाल देण्यासाठी, ईपीए (EPA) युनायटेड स्टेट्स एअर क्वालिटी इंडेक्स (AQI) वापरते. हवेतील सहा प्रमुख प्रदूषकांपैकी प्रत्येकाचे "चांगले" ते "धोकादायक" या श्रेणीवर मोजमाप करून AQI ची गणना केली जाते, ज्यामुळे 0-500 पर्यंतचे एकत्रित संख्यात्मक मूल्य मिळते.

"सामान्यतः जेव्हा आपण हवेच्या गुणवत्तेबद्दल बोलतो, तेव्हा आपण असे म्हणत असतो की वातावरणात अशा काही गोष्टी आहेत ज्या मानवाने सतत श्वासात घेणे चांगले नाही हे आपल्याला माहीत आहे," असे पिस्टोन म्हणाले. "म्हणून, हवेची गुणवत्ता चांगली ठेवण्यासाठी, प्रदूषणाची पातळी एका विशिष्ट मर्यादेच्या खाली असणे आवश्यक आहे." जगभरातील स्थानिक प्रशासने "चांगल्या" हवेच्या गुणवत्तेसाठी वेगवेगळ्या मर्यादा वापरतात, जे अनेकदा त्यांची प्रणाली कोणत्या प्रदूषकांचे मोजमाप करते यावर अवलंबून असते. EPA च्या प्रणालीनुसार, 50 किंवा त्यापेक्षा कमी AQI मूल्य चांगले मानले जाते, तर 51-100 मध्यम मानले जाते. 100 ते 150 दरम्यानचे AQI मूल्य संवेदनशील गटांसाठी अनारोग्यकारक मानले जाते आणि उच्च मूल्ये सर्वांसाठी अनारोग्यकारक असतात; जेव्हा AQI 200 वर पोहोचतो तेव्हा आरोग्याचा इशारा जारी केला जातो. 300 पेक्षा जास्त कोणतेही मूल्य धोकादायक मानले जाते आणि ते अनेकदा वणव्यांमुळे होणाऱ्या सूक्ष्म कणांच्या प्रदूषणाशी संबंधित असते.

नासा वायू गुणवत्ता संशोधन आणि डेटा उत्पादने
स्थानिक पातळीवर हवेच्या गुणवत्तेची माहिती मिळवण्यासाठी हवेच्या गुणवत्तेचे सेन्सर्स हे एक मौल्यवान साधन आहे.
२०२२ मध्ये, नासा एम्स रिसर्च सेंटरमधील ट्रेस गॅस ग्रुपने (TGGR) 'इनएक्सपेन्सिव्ह नेटवर्क सेन्सर टेक्नॉलॉजी फॉर एक्सप्लोरिंग पोल्युशन' (INSTEP) नावाचे एक नवीन नेटवर्क तैनात केले. हे कमी किमतीच्या वायू गुणवत्ता सेन्सर्सचे नेटवर्क असून ते विविध प्रदूषकांचे मोजमाप करते. हे सेन्सर्स कॅलिफोर्निया, कोलोरॅडो आणि मंगोलियामधील विशिष्ट भागांमध्ये वायू गुणवत्तेचा डेटा गोळा करत आहेत आणि कॅलिफोर्नियाच्या आगीच्या हंगामात वायू गुणवत्तेवर लक्ष ठेवण्यासाठी ते फायदेशीर ठरले आहेत.

२०२४ च्या 'एअरबोर्न अँड सॅटेलाइट इन्व्हेस्टिगेशन ऑफ एशियन एअर क्वालिटी (ASIA-AQ)' मोहिमेने आशियातील अनेक देशांमधील हवेच्या गुणवत्तेचे मूल्यांकन करण्यासाठी विमाने, उपग्रह आणि जमिनीवरील प्लॅटफॉर्मवरील सेन्सर डेटा एकत्रित केला. या उड्डाणांदरम्यान नासा एम्स ॲटमॉस्फेरिक सायन्स ब्रँचच्या 'मेटिओरॉलॉजिकल मेजरमेंट सिस्टम (MMS)' सारख्या अनेक उपकरणांमधून मिळवलेल्या डेटाचा उपयोग हवेच्या गुणवत्तेच्या परिस्थितीचा अंदाज वर्तवण्यासाठी आणि तिचे मूल्यांकन करण्यासाठी हवेच्या गुणवत्तेच्या मॉडेल्समध्ये सुधारणा करण्याकरिता केला जातो.

संपूर्ण संस्थेअंतर्गत, नासाकडे हवेच्या गुणवत्तेचा डेटा मिळवण्यासाठी आणि त्याचा अहवाल देण्यासाठी पृथ्वीचे निरीक्षण करणारे विविध उपग्रह आणि इतर तंत्रज्ञान आहे. २०२३ मध्ये, नासाने 'ट्रोपोस्फेरिक एमिशन्स: मॉनिटरिंग ऑफ पोल्युशन (टेम्पो)' ही मोहीम सुरू केली, जी उत्तर अमेरिकेतील हवेची गुणवत्ता आणि प्रदूषण मोजते. नासाचे 'लँड, अॅटमॉस्फिअर निअर रिअल-टाइम कॅपॅबिलिटी फॉर अर्थ ऑब्झर्वेशन्स (लान्स)' हे साधन, हवेच्या गुणवत्तेचा अंदाज वर्तवणाऱ्यांना, नासाच्या अनेक उपकरणांमधून संकलित केलेली मोजमापे, निरीक्षणानंतर तीन तासांच्या आत उपलब्ध करून देते.

निरोगी हवेचे वातावरण राखण्यासाठी, आपण हवेच्या गुणवत्तेच्या माहितीचे रिअल-टाइममध्ये निरीक्षण करू शकतो. खाली काही सेन्सर्स दिले आहेत जे हवेच्या गुणवत्तेचे विविध मापदंड मोजू शकतात.