Internationale studenten van de faculteit bio-ingenieurswetenschappen van de Universiteit Gent voeren momenteel onderzoek naar de luchtkwaliteit in grote steden in hun thuisland. In veel landen in het zuiden is die namelijk schrikbarend slecht en de onderzoeksresultaten zijn dan ook ronduit alarmerend. In Dhaka (Bangladesh) is de lucht zelfs zo vervuild dat de gegevens amper nog in een grafiek passen.
In België en tal van andere westerse landen is er veel aandacht voor luchtvervuiling in steden en de effecten daarvan op de volksgezondheid. In landen in Azië, Afrika en Zuid-Amerika is dat veel minder het geval. “Dat komt omdat daar andere maatschappelijke noden hogere prioriteit krijgen, maar ook omdat meetgegevens vaak ontbreken, ook al omdat de nodige infrastructuur er niet is om de metingen uit te voeren”, zegt Christophe Walgraeve, doctor-assistent van EnVOC (Environmental Organic Chemistry and Technology) van de faculteit bio-ingenieurswetenschappen van de UGent.
Vandaar dat verschillende internationale studenten die de masteropleiding Environmental Sanitation volgen voor hun masterthesis onderzoek doen naar de luchtkwaliteit in hun thuisland. Zij doen dat in de Afrikaanse landen Nigeria (Lagos), Kameroen (Douala), Ethiophië (Addis Abeba), Kenia (Nairobi), en in de Aziatische landen Vietnam (Hanoi), Thailand (Chiang Mai), Bangladesh (Dhaka) en de Filipijnen (Manila). De studenten nemen meetapparatuur (luchtpompen, monsternamebuisjes) mee en nemen luchtstalen in hun thuisland. Bij gebrek aan geavanceerde apparatuur (met hoge kostprijs) in hun thuisland, worden de genomen luchtstalen (kleine monsternamebuisjes) getransporteerd naar België en in het laboratorium van de faculteit geanalyseerd.
De studenten onderzoeken de vluchtige organische stoffen. Dat is een belangrijke groep van honderden luchtpolluenten, zoals benzeen, die in het milieu terecht komen via verkeer (meestal een verouderd wagenpark in ontwikkelingslanden), industrie (meestal geen of geen goede gaszuiveringstechnieken) of huishoudens (verbranding van kool, hout, mest). Naast de directe (gezondheids)effecten spelen vluchtige organische stoffen ook een belangrijke rol in de troposferische ozonvorming, dit is de vorming van ozon in de troposfeer: de onderste laag van de dampkring, waar de meeste menselijke activiteiten zich afspelen. Verhoogde blootstelling aan ozon kan leiden tot luchtwegklachten en aantasting van (landbouw)gewassen (verminderde opbrengst) en materialen.
In het laboratorium van EnVOC (UGent) worden de verschillende vluchtige organische stoffen van elkaar gescheiden met behulp van gaschromatografie. Daarna komen de gescheiden componenten een voor een in de massaspectrometer en worden ze gebombardeerd met elektronen, waarna ze uiteenvallen in brokstukken. Deze brokstukken vormen een soort karakteristieke vingerafdruk (massaspectrum) van de component. Na data-analyse kunnen de concentratieniveaus van de verschillende componenten aan vluchtige organische stoffen worden berekend. “Onze studenten zijn meestal de eersten die dergelijke concentratieniveaus bepaalden voor de bestudeerde landen”, weet Walgraeve.
De studenten nemen zowel monsters in drukke straten als in parken. De hoogste troposferische ozonvorming werd gemeten in een drukke straat in Dhaka, Bangladesh. (2.200 µg/m³). Die waarde is respectievelijk drie en vier keer hoger dan wat studenten maten in een drukke straat in het Vietnamese Hanoi en in de Filipijnse hoofdstad Manila. De hoeveelheid troposferische ozonvorming is in een drukke straat in Gent nog altijd twee keer lager dan die in een park in Dhaka, waar die 300 µg/m³ bedraagt.
De slechte luchtkwaliteit is sterk gerelateerd aan wat men megacities noemt. Dat zijn steden met meer dan 10 miljoen inwoners. Deze megacities concentreren zich vandaag vooral in Azië (Tokio, Jakarta, Seoul, Shanghai, Delhi, Karachi, Beijing…). Maar ook Afrikaanse steden horen bij de snelgroeiende megacities (o.a. Lagos). In megacities van ontwikkelingslanden zijn er veel verkeersopstoppingen, die worden veroorzaakt door een steeds groter wordend autopark bestaande uit meestal oude voertuigen, soms zonder katalysatoren die de uitstoot van vluchtige organische stoffen en stikstofoxiden reduceren. Dit verkeer veroorzaakt grote emissies, wat resulteert in hogere concentraties van de aromatische vluchtige organische stoffen en aldus een toename van de troposferische ozonvorming.
In de ontwikkelde landen, waaronder België, dalen de niveaus van vluchtige organische stoffen en zijn die veel lager in vergelijking met de minder ontwikkelde landen. Deze concentratiedaling is een gevolg van de handhaving van de emissiereducerende maatregelen en leiden tot de verbetering van de luchtkwaliteit in stedelijke gebieden. Walgraeve hoopt dat het onderzoek ook in de megacities voor een kentering zorgt. “Het in kaart brengen van luchtpollutie kan de eerste stap betekenen in de publieke belangstelling voor luchtverontreiniging en de invoering van maatregelen om de luchtkwaliteit te verbeteren in deze landen.”