Luchtkwaliteit in Delhi verkort levens met meer dan 10 jaar, kunnen bio-enzymen helpen?

Delhi is momenteel de derde meest vervuilde grote stad, volgens IQAir. De hoofdstad van India blijft behoren tot de steden met de slechtste luchtkwaliteit. 

Volgens een rapport van het Centre for Research on Energy and Clean Air over de beoordeling en voortgang van het National Clean Air Programme (NCAP), overschreed Delhi’s PM2.5-niveaus in 2023 de National Ambient Air Quality Standards (NAAQS) op 57% van de gemonitorde dagen en de normen van de Wereldgezondheidsorganisatie (WHO) op 100% van de dagen.

In 2023 registreerde Delhi een gemiddeld PM2.5 van 102 microgram per kubieke meter.

PM2.5 zijn zeer kleine deeltjes met een diameter van 2,5 micrometer of kleiner, meestal gevonden in rook. Ze zijn een veelvoorkomende luchtvervuiler. PM10 daarentegen zijn deeltjes met een diameter van 10 micrometer of minder. De concentratie van deze verontreinigende stoffen is een maat voor hoeveel van de stof aanwezig is in de lucht en wordt gemeten in microgram per kubieke meter (µg/m³).

Al deze deeltjes zijn klein genoeg om diep in onze longen te ademen, en eenmaal ingeademd kunnen ze ernstige gezondheidsproblemen veroorzaken.

De nationale hoofdstad kende een marginale verbetering van 5,9% ten opzichte van de niveaus in 2019, maar zag een stijging van 2,5% in het PM2.5-niveau ten opzichte van 2022. Daarmee blijft Delhi een van de steden die aanzienlijk achterblijven bij het behalen van de doelstelling om PM10 en PM2.5 te verminderen onder het nationale National Clean Air Programme.

Het programma streeft ernaar de gemiddelde concentraties van fijnstof in de komende drie jaar te verlagen in 131 steden. Oorspronkelijk, toen het programma in 2019 werd gelanceerd, was het doel om de vervuiling tegen 2024 met 20% tot 40% te verminderen, later verschoven naar 2026.

Klik hier om meer te leren over wolkenzaaien, een andere methode die Delhi al heeft geprobeerd om de dreigende luchtvervuiling aan te pakken.

Stijgende luchtvervuiling veroorzaakt chaos

Luchtvervuilingsniveaus in de meeste Indiase steden overschrijden de nationale normen en internationale richtlijnen, volgens het recente rapport van Respirer Living Sciences en Climate Trends, waarin de vijfjarenprestaties van het NCAP werden geanalyseerd.

De vijfjarenanalyse wees uit dat volledige gegevens slechts beschikbaar waren voor 49 steden, waarvan 27 steden verbeteringen in PM2.5-niveaus registreerden gedurende deze periode. De analyse vond ook dat een overgrote meerderheid, 18 van de 20 meest vervuilde steden onder het programma, zich in het Indo-Gangetic Plain bevonden.

Volgens de state of global air, hebben luchtvervuilingsniveaus momenteel de levensverwachting wereldwijd met gemiddeld bijna twee jaar verkort. Het werd bovendien opgemerkt dat de door luchtvervuiling verkorte levensverwachting ongeveer even groot is als die door tabaksgebruik. De impact van luchtvervuiling op de levensverwachting is het grootst in minder ontwikkelde gebieden, met name in Oceanië, Zuid-Azië en Sub-Sahara Afrika.

Ondertussen stelde een rapport uit augustus van het Energy Policy Institute aan de Universiteit van Chicago (EPIC) dat PM2.5-luchtvervuiling naar schatting levens in India met 5,3 jaar verkort. In Delhi, dat wordt beschouwd als de meest vervuilde stad van het land, wordt de levensverwachting met bijna 12 jaar verkort.

De slechte luchtkwaliteit is te wijten aan de uitbreiding van vervuilende industrieën en kolen-gestuurde energiecentrales die in de nationale hoofdstad opereren. Sunil Dahiya, analist bij CREA, merkte in een interview op dat het merendeel van de middelen die gereserveerd zijn voor het verbeteren van de luchtkwaliteit, “alleen wordt besteed aan stofbeperking en aan valse oplossingen zoals smogtorens.”

Nu probeert de regering van Delhi een andere aanpak: het gebruik van bio-enzymen om het probleem van luchtvervuiling aan te pakken. 

Bio-enzymen als oplossing bekijken 

Om het probleem van luchtvervuiling aan te pakken, worden biologische methoden overwogen vanwege hun hogere efficiëntie, biocompatibiliteit en natuurlijk omdat ze milieuvriendelijk zijn. Onder deze bioremediatiemethoden spelen enzymen een cruciale rol bij het neutraliseren van verschillende soorten organische en anorganische verontreinigingen. Het is ook mogelijk om de enzymen te ontwerpen om hun efficiëntie en stabiliteit voor speciale omstandigheden te verbeteren.

Bio-enzymen, of biologische enzymen, zijn organische moleculen geproduceerd door micro-organismen zoals bacteriën, gist, schimmels en algen. Deze organische oplossingen worden geproduceerd door het fermenteren van organisch afval, zoals bloemen, planten, groente schillen en fruit, die vervolgens worden gemengd met suiker, melasse en en water. De oplossing wordt vervolgens voor een periode van 60-100 dagen gefermenteerd, een proces dat kan worden versneld met het gebruik van gist. 

Bio-enzymen worden in principe gebruikt om organisch materiaal in kleine stukjes af te breken. Wanneer deze enzymen in contact komen met een organische verbinding, hechten ze zich aan het molecuul en beginnen het te desintegreren. Terwijl ze moleculen in de oplossing vrijgeven, die met elkaar reageren, vormen ze nieuwe chemische bindingen en versnellen zo de afbraak van het organische materiaal.

Een manier om enzymen te bekijken is via het menselijke spijsverteringsproces. Enzymen worden vrijgegeven door ons speeksel, onze darmen, lever, alvleesklier en galblaas. Verschillende soorten enzymen in ons lichaam breken het voedsel dat we eten af tot kleine moleculen en versnellen de chemische reacties die ervoor zorgen dat voedingsstoffen uit het voedsel worden omgezet in stoffen die gemakkelijk door ons bloed kunnen worden opgenomen en vervolgens door ons hele lichaam worden getransporteerd.

Delhi onderzoekt nu het gebruik van biologische enzymen om de luchtvervuiling te verminderen, iets wat al in andere deelstaten van India is geprobeerd, maar niet voor hetzelfde doel. Begin 2023 kwamen enkele boeren in Punjab samen en, met de hulp van de Horticulture Department van de staat, gingen ze aan de slag om biologische enzymen te gebruiken als alternatief voor chemische meststoffen, omdat de verontreinigde bodem en vervuilde lucht en water de lokale omgeving hadden aangetast.

“In sommige boerderijen hebben de bio-enzymen chemische meststoffen volledig vervangen.”

Er zijn verschillende redenen om bio-enzymen te gebruiken; ten eerste zijn ze veiliger dan de momenteel gebruikte chemicaliën omdat ze geen giftige residuen achterlaten. Ze weren ook ongedierte & kleine insecten af zonder bijwerkingen. Bovendien hebben bio-enzymen het vermogen om fotosynthese in planten te verbeteren en hun bloei en vruchtzetting te verhogen.

Het is zelfs gebleken dat ze de teeltkosten voor boeren verlagen. In gebieden waar het gebruik van synthetische meststoffen en chemicaliën de kwaliteit van grondwater heeft vervuild, werken bio-enzymen als waterkwaliteitsverbeterers. Garg zei:

“We moeten dit in de staat promoten waar ziekten zoals kanker, bloedarmoede en diabetes zich uitbreiden als tentakels. Bio-enzymen zouden een oplossing kunnen zijn voor al deze problemen.”

Gezien de voordelen van bio-enzymen is de Punjab Agricultural University (PAU) begonnen met onderzoek, terwijl het Central Institute of Post Harvest Engineering & Technology (CIPHET) een bewustwordingskamp voor bio-enzymen voor boeren heeft georganiseerd.

Bio-enzymen hebben verschillende toepassingen naast het vervangen van meststoffen. Ze zijn natuurlijke reinigers en kunnen worden gebruikt als niet-chemische schoonmaakproducten voor het schrobben van tegels, dweilen van vloeren, ontstoppen van afvoeren, verwijderen van kalkaanslag en zelfs als lichaamswas. Nu, in Delhi, zien we nog een andere toepassing van bio-enzymen, maar de vraag is of ze echt werken en of ze op grote schaal haalbaar zijn.

Hebben bio-enzymen echt impact?

In Delhi werd in december een experiment uitgevoerd met bio-enzymen in Rohini en Wazirpur. Het pilotproject toonde bemoedigende resultaten in de vorm van een daling van 30% tot 55% in de fijnstofvervuiling.

Het gebruik van biologische enzymen is niet geheel nieuw, aangezien het al is toegepast om afvalwater te behandelen en de verontreiniging op stortplaatsen te verlagen. Volgens Podilapu Mounica Kavya van R R Geocycle Private Limited, het bedrijf dat verantwoordelijk is voor het pilotproject:

“Dit is mogelijk de eerste keer dat deze methode wordt gebruikt om luchtvervuiling in India te bestrijden.”

Tijdens het experiment werden biologische enzymen opgelost in water in een verhouding van 1:5000 om een oplossing te maken, die vervolgens werd gespoten in de geselecteerde gebieden via anti-smog kanonnen geleverd door de Municipal Corporation of Delhi (MCD) en de Public Works Department (PWD). De oplossing werd in drie cycli van acht uur over een periode van negen dagen gespoten; tussen 16-24 december.

Het rapport dat R R Geocycle Private Limited aan de Delhi Pollution Control Committee (DPCC) heeft ingediend, toonde een daling van 32% in PM10-niveaus en een afname van 55% in PM2.5-niveaus gemiddeld. Echter, de positieve effecten hielden niet lang aan; binnen drie uur na het stoppen van het gebruik van biologische enzymen stegen de PM10-niveaus met 51% en de PM2.5-niveaus met 62% gemiddeld, aldus het rapport.

Betere resultaten werden behaald toen de oplossing zeven uur continu werd gespoten, wat resulteerde in een verlaging van de PM2.5- en PM10-niveaus met 60 tot 65%. Daarnaast daalde de concentratie van gasvormige luchtverontreinigende stoffen stikstofdioxide (NO2) en zwaveldioxide (SO2) merkbaar. Ondertussen steeg de ozonniveaus, volgens het rapport.

Wat de kosten betreft, noteerde het bedrijf dat de pilotproject dat het gebruik van biologische enzymen ongeveer Rs 2.000 per liter zou kosten (net iets meer dan $24), en het besproeien van de hele stad zou ongeveer Rs 40 crore (ongeveer $4,82 miljoen) kosten over 45 dagen.

Het gebruik van biologische enzymen is een innovatieve aanpak om luchtvervuilingsproblemen aan te pakken. Daarom roepen experts op tot een herziening en studie van de impact op ecologie en meteorologische omstandigheden om te waarborgen dat het veilig is voor mens en dier. Het feit dat autoriteiten eindelijk verschillende manieren verkennen om het ernstige probleem van luchtvervuiling aan te pakken, laat zien dat overheden het mogelijk serieus nemen, en we kunnen succesvolle pogingen zien om het probleem op te lossen.

“Aanhoudende inspanningen moeten doorgaan om een schonere lucht in het hele land te bereiken,” zei Aarti Khosla, directeur van Climate Trends, “wat het belang onderstreept van robuuste regelgevende kaders die in lijn zijn met wereldwijde normen en gezondheidsvoordelen voor het publiek.”

Conclusie

De ernstige luchtvervuiling in Delhi, gekenmerkt door PM2.5-niveaus die zowel nationale als internationale normen ver overschrijden, heeft geleid tot een aanzienlijke verkorting van de levensverwachting, met schattingen die een vermindering van bijna 12 jaar suggereren.

Ondanks enige vooruitgang onder het National Clean Air Programme blijft de stad achter bij het behalen van haar doelstellingen voor vervuilingsreductie. Te midden van deze uitdagingen onderzoekt de regering van Delhi het gebruik van bio-enzymen, een bioremediatiemethode, om luchtvervuiling te bestrijden.

Deze enzymen, geproduceerd door fermentatie van organisch afval, hebben veelbelovend gepresteerd in de eerste experimenten, waarbij de fijnstofvervuiling aanzienlijk werd verminderd. Hun langetermijneffectiviteit en impact op grotere schaal moeten echter nog volledig worden begrepen en geëvalueerd.

Deze innovatieve aanpak, hoewel kostbaar, weerspiegelt een groeiende erkenning van de noodzaak voor diverse en duurzame oplossingen om het dringende probleem van luchtvervuiling en de ernstige gevolgen voor de volksgezondheid aan te pakken.

Klik hier om te leren of behandeling of preventie beter is om atmosferische CO2 aan te pakken.