Новые датчики показывают, как вулканический смог влияет на людей

Ученые создали недорогую сеть датчиков для измерения воздействия загрязнения на людей в режиме реального времени. Новое решение для измерения качества воздуха может помочь населению в будущем не заболеть, поскольку загрязнение воздуха является крупнейшим экологическим фактором риска преждевременной смерти во всем мире.

Одной из главных опасностей извержений вулканов считаются выделяющиеся при этом газы и мелкодисперсные частицы. Ученые теперь показали, что большая часть людей подвергается воздействию именно токсичных наночастиц

Когда в 2018 году произошло извержение вулкана Килауэа, лава покрыла часть острова Гавайи, но вулканический смог накрыл его полностью. Это скопление газа содержало опасные для жизни количества мелкодисперсных твердых частиц и газообразного диоксида серы, которые угрожали здоровью населения острова, которое жило с подветренной стороны.

До 2018 года вулкан Килауэа непрерывно извергался в гораздо меньших масштабах в течение 35 лет. В конце 2017 года команда исследователей начала проект по измерению качества воздуха с подветренной стороны тлеющего вулкана, сотрудничая с местными школами для размещения датчиков. У исследователей было несколько прототипов недорогих датчиков, и они начали постепенно создавать сеть из устройств, когда в мае 2018 года началось серьезное извержение Килауэа. Тогда ученые активизировались — они вылетели на остров и за 10 дней возвели всю сеть датчиков.

Команда использовала 30 узлов, разработанных и развернутых специально для мониторинга первичного вулканического диоксида серы (SO₂) и вторичных твердых частиц с диаметром менее 2,5 микрометров (PM2, 5) в смоге. Их исследование стало первым, в котором была использована сеть недорогих сенсоров, способная в режиме реального времени измерять качество воздуха во время экстремальных природных явлений.

Анализ данных показал, что почти половина (46,7%) населения острова подверглась воздействию повышенных уровней частиц PM2, 5, тогда как отравиться SO₂ могли лишь 2% людей. Кроме того, сеть смогла отследить химическую эволюцию вулканического шлейфа с подветренной стороны от извержения. Измерения показали, что среднее время преобразования SO₂ составляет ~36 часов. Исследователям впервые удалось наблюдать кинетику такой реакции и количественно определять химические превращения загрязняющих воздух веществ в реальных условиях.