ما مدى ضرر ملوثات مواقد الغاز حقًا؟

كل صباح ، بينما يضيء الملايين من الأمريكيين مواقد الغاز في مطابخهم لتسخين بعض الماء أو صواني هاش براون ، فإنهم لا يرسلون فقط روائح الإفطار اللذيذة في منازلهم. ينبعث اللهب الأزرق أيضًا من ملوثات ضارة مثل ثاني أكسيد النيتروجين ، وكذلك غازات الاحتباس الحراري.
لذلك شرع فريق من العلماء من ستانفورد مؤخرًا في جولة اختبارية لشقق مدينة نيويورك لفهم أفضل لمدى التلوث وكيف يتدفق من غرفة إلى أخرى في منازل الناس الحقيقية. إنها جزء من دراسة شملت 10 مدن تظهر بالفعل كيف يمكن للملوثات أن تتسرب بسرعة إلى غرف المعيشة وغرف النوم ، وأحيانًا تتجاوز المواقد التي تسببت فيها.
وقد دفعت المخاوف بشأن الآثار الصحية والمناخية لمواقد حرق الغاز بالفعل بعض المدن والولايات إلى السعي إلى التخلص التدريجي من توصيلات الغاز الطبيعي في المباني الجديدة ، كما تحركت الحكومة الفيدرالية لتعزيز معايير الكفاءة لمواقد الغاز. لكن القضية أصبحت قضية استقطابية. في الأسبوع الماضي في واشنطن ، عقد الجمهوريون جلسة استماع للجنة الرقابة بمجلس النواب “لفحص هجوم إدارة بايدن التنظيمي على مواقد الغاز الأمريكية”.
في صباح أحد أيام الأحد ، قام علماء جامعة ستانفورد بمحطتهم الأولى في مدينة نيويورك: مشروع إسكان عام في مورنينجسايد هايتس في مانهاتن العليا. التحدي الأول لهم: نقل 300 رطل من المعدات إلى الطابق الثامن عشر. قال روب جاكسون ، الأستاذ في كلية ستانفورد دوير للاستدامة ورئيس الفريق ، بحذر: “آمل أن يكون هناك مصعد”. (كان يوجد.)
الشقة المكونة من ثلاث غرف نوم التي كانوا يزورونها – منزل تينا جونسون ، وهي أم لثلاثة أطفال بالغين – تطل على مسارات قطار مرتفعة وتحتوي على مطبخ لتناول الطعام مليء برائحة الأعشاب والتوابل التي تستخدمها لصنع طبقها المفضل ، راتاتوي على الطريقة الأمريكية. كانت السيدة جونسون قد طهت للتو وجبة إفطار مكونة من بيض مقلي وبطاطا.
قالت للباحثين “أنا سعيدة لأنك هنا”. تم تركيب موقد جديد في وحدتها ، لكنها ما زالت “لا تستطيع تحمل رائحة” الغاز المنبعث منه ، على حد قولها. وقالت السيدة جونسون إنها تطوعت للمشاركة في الدراسة من خلال مجموعة مناخية محلية ، لأنها وأطفالها يعانون من الربو ومشاكل صحية أخرى. كانت حريصة على معرفة ما يفعله موقدهم بالهواء الذي يتنفسونه.
أنابيب عالية الأنف
عمل الباحثون على تشغيل أجهزة التحليل الخاصة بهم وتركيب الأنابيب ، على ارتفاع الأنف تقريبًا ، لسحب عينات من الهواء. بعد أن أخذوا قراءات الخلفية ، حان الوقت لتشغيل الغاز ، موقد صغير واحد على ارتفاع.
اكتشفت الآلية التغيير بسرعة: ارتفاع في تركيزات ثاني أكسيد النيتروجين – والذي يمكن ، من بين آثار صحية سلبية أخرى ، أن يهيج الجهاز التنفسي ، ويؤدي إلى تفاقم أعراض أمراض الجهاز التنفسي ويسهم في الإصابة بالربو. قفزت التركيزات إلى 500 جزء في المليار ، أي خمسة أضعاف معيار السلامة للتعرض لمدة ساعة واحدة الذي حددته وكالة حماية البيئة. (تضاعفت أيضًا تركيزات البنزين ، وهو مادة مسرطنة بشرية موجودة في دخان السجائر وانبعاثات السيارات ، ثلاث مرات).
كان هذا مع إغلاق باب المطبخ وإغلاق النافذة أيضًا. يفتقر مطبخ السيدة جونسون أيضًا إلى غطاء الموقد ، مما قد يساعد في التهوية.
عند فتح مدخل المطبخ وفتح النافذة ، كما قالت السيدة جونسون إنها غالبًا ما كانت تفعل أثناء الطهي ، خفضت مستويات ثاني أكسيد النيتروجين إلى حوالي 200 جزء في المليار. لكن هذا يعني أيضًا أن الأبخرة المنبعثة من الموقد تتسرب الآن إلى بقية الشقة.
في غرفة نوم واحدة ، وصلت تركيزات ثاني أكسيد النيتروجين إلى حوالي 70 جزءًا في المليار ، أقل من عتبة وكالة حماية البيئة (EPA) ولكنها أعلى بكثير من معايير منظمة الصحة العالمية للتعرض المزمن.
كانت هناك أدلة علمية متزايدة على المخاطر الصحية لمواقد الغاز. وجدت إحدى الأوراق البحثية التي نُشرت أواخر العام الماضي أن مواقد الغاز قد تكون مرتبطة بنحو 13 في المائة من حالات الربو لدى الأطفال في الولايات المتحدة. تظهر الأبحاث السابقة أن مواقد الغاز أدت إلى تفاقم أعراض الربو أيضًا.
هناك بعض الخطوات البسيطة التي يمكن للأشخاص اتخاذها لتقليل الخطر ، مثل فتح النوافذ وشراء جهاز تنقية الهواء.
قال الدكتور جاكسون لاحقًا إن إحدى سمات المساكن في نيويورك هي أن الناس يميلون إلى ممارسة حياتهم في المنزل – العمل ، والاسترخاء ، والنوم – بالقرب من موقد الغاز أكثر من أولئك الموجودين في الضواحي. بشكل عام ، قال ، “كانت المفاجأة الأكبر بالنسبة لي هي مدى ارتفاع التركيزات ، ولكن أيضًا مدى سرعة انتشار الملوثات في جميع أنحاء المنزل.”
سيناريو حفل العشاء
في اليوم التالي ، عاد الفريق للاختبار في موقع آخر ، هذه المرة في شقة Airbnb في وسط هارلم. قال ياني كشتان ، الحاصل على درجة الدكتوراه ، إن هدفهم: إعادة إنشاء “سيناريو عائلي كبير أو حفلة عشاء”. مرشح في علوم نظام الأرض بجامعة ستانفورد وعضو فريق البحث.
للحد من تعرضهم ، خيم أعضاء الفريق على شرفة ، مع مناظر شاملة لمانهاتن العليا ، وهم يحبسون أنفاسهم ويركضون داخل وخارج للتحقق من المستويات.
في غضون 40 دقيقة تقريبًا ، تجاوزت مستويات ثاني أكسيد النيتروجين 200 جزء في المليار في غرفة المعيشة ، و 300 جزء في المليار في غرفة النوم و 400 جزء في المليار في المطبخ ، أو عتبات مزدوجة وثلاثية ورباعية حددتها وكالة حماية البيئة لـ التعرض لمدة ساعة واحدة. كما تضاعفت تركيزات البنزين ثلاث مرات بعد تشغيل الموقد.
جاء هذا الموقد بغطاء. قال السيد قشتان ، “لكن اشعر بهذا” ، ويده في تيار من الهواء الساخن كان ينفجر من حافة غطاء المحرك بدلاً من التنفيس في الهواء الطلق. وقال إن هذا يعني أن غطاء المحرك “لا يحدث فرقًا كبيرًا” في الهواء السيئ.
إجمالاً ، أجرى الفريق اختبارًا على مدار اليوم في ثماني شقق في مدينة نيويورك ، بما في ذلك منزل في بروكلين حيث حير الباحثون حول خصوصية نيويورك: النوافذ محكمة الإغلاق بالبلاستيك. قالت نينا دومينغو ، التي تعيش في وحدة الطابق الأرضي مع اثنين من رفاقها في السكن ، إن ذلك كان للعزل. لكنه أدى أيضًا إلى سوء التهوية ، وهو ما كان ينذر بالخطر ، نظرًا لأن المطبخ يفتقر أيضًا إلى شفاط ينفث للخارج.
في منطقة المطبخ المباشرة ، ارتفعت تركيزات ثاني أكسيد النيتروجين بسرعة إلى حوالي 2.5 ضعف عتبة وكالة حماية البيئة.
نتائج الفريق أولية ، لكنها تتماشى مع مجموعة من الأبحاث العلمية التي ربطت انبعاثات مواقد الغاز بالتلوث الضار الذي يؤثر على كل من تغير المناخ والصحة العامة. أظهرت الأبحاث السابقة أيضًا استمرار إطلاق الانبعاثات عند إيقاف تشغيل الموقد لأن المواقد يمكن أن تتسرب من الغاز الطبيعي ، وهو غاز الميثان في الغالب ، وهو أحد غازات الدفيئة القوية.
قالت السيدة دومينغو ، التي تعمل في مجال التكنولوجيا ، إنها كانت على دراية بالمخاوف المتعلقة بالتلوث الناجم عن المواقد ، وكانت شقتها السابقة ، في الواقع ، مزودة بموقد يعمل بالحث الكهربائي ، وهو تصميم فعال بشكل خاص. لكن عندما قررت الترقية إلى منزل أكبر الصيف الماضي ، كانت المنافسة على الوحدات السكنية شديدة لدرجة أنها “لا يمكن أن تكون انتقائية” ، على حد قولها.
قد يكون التغيير في الأفق.
أكثر من 60 في المائة من الأسر الأمريكية تستخدم الكهرباء بالفعل للطهي ، وقد اقترحت إدارة بايدن توسيع قواعد كفاءة مواقد الغاز ، مع توفير ما يقدر بنحو 100 مليون دولار في الطاقة للناس بالإضافة إلى الفوائد المناخية والصحية. أقرت العديد من المدن في الولايات الزرقاء أو نظرت في حظر على وصلات الغاز الجديدة ، مما يتطلب فعليًا الطهي والتدفئة بالكهرباء في البناء الجديد ، على الرغم من أن بعض الولايات الحمراء تحركت لاستباق مثل هذا الحظر.
فريق ستانفورد ، الذي اختبر بالفعل المواقد في مدن من بينها سان فرانسيسكو ؛ دنفر. هيوستن. وملبورن ، أستراليا ، يتجهان إلى واشنطن بعد ذلك. كما تخطط للاختبار في أوروبا وآسيا.
ماذا يتوقعون أن يجدوه في المدن الآسيوية؟ حتى مساحات المعيشة الأصغر ، مما قد يعني تركيزات أعلى للملوثات ، والمزيد من التعرض. قالوا إنها مشكلة عالمية. ما مدى سوء المشكلة ، فهم على وشك اكتشاف ذلك.