Luftkvaliteten i Delhi förkortar liv med över 10 år, kan bioenzymer hjälpa?

Delhi är för närvarande den tredje mest förorenade stora staden, enligt IQAir. Indiens huvudstad fortsätter att rankas bland de högsta i städer med den sämsta luftkvaliteten. 

Enligt en rapport från Centre for Research on Energy and Clean Air om bedömning och framsteg av National Clean Air Programme (NCAP) översteg Delhis PM2.5-nivåer 2023 de nationella omgivningsluftkvalitetsstandarderna (NAAQS) på 57 % av de övervakade dagarna och Världshälsoorganisationens (WHO) standarder på 100 % av dagarna.

2023 registrerade Delhi ett genomsnittligt PM2.5 på 102 mikrogram per kubikmeter. 

PM2.5 är mycket små partiklar med en diameter på 2,5 mikrometer eller mindre, vanligtvis förekommande i rök. De är en vanlig luftförorening. PM10 är däremot partiklar med en diameter på 10 mikrometer eller mindre. Koncentrationen av dessa föroreningar är ett mått på hur mycket av ämnet som finns i luften och mäts i mikrogram per kubikmeter (µg/m³).

Alla dessa partiklar är tillräckligt små för att vi ska kunna andas in dem djupt i lungorna, och när de väl inhaleras kan de orsaka allvarliga hälsoeffekter.

Den nationella huvudstaden hade en marginell förbättring på 5,9 % jämfört med nivåerna 2019 men såg en ökning på 2,5 % i PM2.5-nivån jämfört med 2022. Med detta fortsätter Delhi att vara bland de städer som ligger betydligt efter i att nå målet att minska PM10 och PM2.5 under landets National Clean Air Programme. 

Programmet syftar till att minska de genomsnittliga koncentrationerna av partiklar under de kommande tre åren i 131 städer. Ursprungligen, när programmet lanserades 2019, var målet att minska föroreningarna med 20 % till 40 % till 2024, senare skiftat till 2026.

Klicka här för att läsa om molnplantering, en annan metod som Delhi redan har provat för att bekämpa sin hotande luftförorening.

Ökande luftföroreningar orsakar förödelse

Luftföroreningsnivåerna i de flesta indiska städer överstiger nationella standarder och internationella riktlinjer, enligt den senaste rapporten från Respirer Living Sciences och Climate Trends, som analyserade femårsresultaten av NCAP.

Den femåriga analysen visade att fullständiga data endast fanns för 49 städer, varav 27 städer registrerade förbättringar i PM2.5-nivåer under denna period. Analysen fann också att en stor majoritet, 18 av de 20 mest förorenade städerna under programmet, låg i Indo-Gangetic Plain.

Enligt State of Global Air har luftföroreningsnivåerna för närvarande minskat den globala förväntade livslängden med i genomsnitt nästan två år. Det noterades vidare att den minskning av livslängd som orsakas av luftföroreningar är ungefär lika stor som den som orsakas av tobaksbruk. Påverkan av luftförorening på livslängd har visat sig vara störst i mindre utvecklade områden, särskilt i Oceanien, Sydasien och subsahariska Afrika.

Under tiden rapporterade en rapport från augusti från Energy Policy Institute vid University of Chicago (EPIC) att PM2.5-luftförorening uppskattas förkorta liv i Indien med 5,3 år. I Delhi, som anses vara landets mest förorenade stad, förkortas den förväntade livslängden med nästan 12 år.

Den dåliga luftkvaliteten beror på expansionen av förorenande industrier och kolbaserade kraftverk som är verksamma i huvudstaden. Sunil Dahiya, analytiker, CREA, noterade i en intervju att majoriteten av de medel som avsatts för att förbättra luftkvaliteten “endast används för dammreducering och falska lösningar som smogtorn.”

Nu försöker Delhis regering en annan metod: att använda bioenzymer för att tackla luftföroreningsproblemet. 

Att se på bioenzymer som en lösning 

För att lösa problemet med luftföroreningar övervägs biologiska metoder på grund av deras högre effektivitet, biokompatibilitet och naturligtvis för att de är miljövänliga. Bland dessa bioremedieringsmetoder spelar enzymer en avgörande roll för att avlägsna olika typer av organiska och oorganiska föroreningar. Det är också möjligt att konstruera enzymer för att förbättra deras effektivitet och stabilitet under speciella förhållanden.

Bioenzymer, eller biologiska enzymer är organiska molekyler som produceras av mikroorganismer såsom bakterier, jäst, svampar och alger. Dessa organiska lösningar framställs genom jäsning av organiskt avfall, såsom blommor, växter, grönsaks- och fruktskal, som sedan blandas med socker, melass och vatten. Lösningen får sedan jäsa i en period på 60‑100 dagar, en process som kan påskyndas med användning av jäst. 

Bioenzymer används i grund och botten för att bryta ner organiskt material till små bitar. När dessa enzymer interagerar med en organisk förening fäster de sig vid molekylen och börjar bryta ner den. När de släpper molekyler i lösningen, som interagerar med varandra, skapar de nya kemiska bindningar och hjälper ytterligare till att påskynda nedbrytningen av det organiska materialet.

Ett sätt att se på enzymer är genom den mänskliga matsmältningen. Enzymer frigörs av vår saliv, tarmar, lever, bukspottkörtel och gallblåsa. Olika typer av enzymer i vår kropp bryter ner maten vi äter till små molekyler och påskyndar de kemiska reaktionerna som gör att näringsämnen från maten omvandlas till ämnen som lätt kan absorberas i vårt blod och sedan transporteras genom hela kroppen.

Delhi utforskar nu användningen av biologiska enzymer för att minska luftföroreningarna, något som redan har prövats i andra indiska delstater, men inte för samma syfte. I början av 2023 samlades några jordbrukare i Punjab och, med stöd från delstatens trädgårdsavdelning, inledde de ett uppdrag att använda biologiska enzymer som ett alternativ till kemiska gödselmedel eftersom den förorenade jorden samt förorenad luft och vatten påverkade den lokala miljön.

Bioenzymerna, i detta fall, framställdes genom jäsning av resterande frukter och jaggery. Resultaten från att använda bioenzymer på grödorna var “fantastiska”, med avkastningen som visade sig vara “mycket bättre”, sade Vipesh Garg, trädgårdsutvecklingsansvarig vid den tiden. Som ett resultat noterade Garg, som också är nodal officer för Project Bioenzymes, Punjab, att:

“På vissa gårdar har bioenzymerna hav ersatt kemiska gödselmedel helt.”

Det finns flera skäl att använda bioenzymer; för det första är de säkrare än de kemikalier som för närvarande används eftersom de inte lämnar efter sig giftiga rester. De avvisar också skadedjur och små insekter utan några biverkningar. Dessutom har bioenzymer förmågan att förbättra fotosyntesen i växter och öka deras blomning och fruktsättning.

Det har dessutom visat sig minska odlingskostnaderna för jordbrukare. I områden där användning av syntetiska gödselmedel och kemikalier har förorenat grundvattnets kvalitet, fungerar bioenzymer som förbättrare av vattenkvaliteten. Garg sade:

“Vi måste främja dessa i delstaten där sjukdomar som cancer, anemi och diabetes sprider sig. Bioenzymer kan vara en lösning på alla problem.”

Med tanke på fördelarna med bioenzymer har Punjab Agricultural University (PAU) börjat forska dem, medan Central Institute of Post Harvest Engineering & Technology (CIPHET) organiserade ett informationsläger om bioenzymer för jordbrukare.

Bioenzymer har flera användningsområden förutom att ersätta gödselmedel. De är naturliga rengöringsmedel och kan användas som icke-kemiska rengöringsprodukter för att skrubba kakel, moppa golv, rensa avlopp, avlägsna kalkavlagringar och till och med som kroppstvätt. Nu, i Delhi, ser vi ännu ett användningsområde för bioenzymer men frågan är om de verkligen fungerar och om de är genomförbara i stor skala. 

Gör bioenzymer verkligen en skillnad?

I Delhi genomfördes ett experiment med bioenzymer i Rohini och Wazirpur i december. Pilotprojektet visade uppmuntrande resultat i form av en minskning av partikelföroreningar med 30 % till 55 %.

Användningen av biologiska enzymer är inte helt ny, då de har använts för att behandla avloppsvatten och minska föroreningar på deponier. Enligt Podilapu Mounica Kavya från R R Geocycle Private Limited, företaget som ansvarade för pilotprojektet:

“Detta är möjligen det första fallet där denna metod används för att bekämpa luftföroreningar i Indien.”

Under experimentet löstes biologiska enzymer i vatten i ett förhållande 1:5000 för att skapa en lösning, som sedan sprutades i de utvalda områdena via anti-smog-kanoner tillhandahållna av Municipal Corporation of Delhi (MCD) och Public Works Department (PWD). Lösningen sprutades i tre åttatimmarscykler under en nio‑dagarsperiod; mellan 16‑24 december.

Den rapport som R R Geocycle Private Limited lämnade in till Delhi Pollution Control Committee (DPCC) visade en genomsnittlig minskning på 32 % i PM10-nivåer och 55 % i PM2.5-nivåer. De positiva effekterna var dock kortvariga; efter bara tre timmars avbrott i användningen av biologiska enzymer ökade PM10-nivåerna med 51 % och PM2.5-nivåerna med 62 % i genomsnitt, enligt rapporten.

Bättre resultat uppnåddes när lösningen sprutades kontinuerligt i sju timmar, vilket resulterade i en minskning av PM2.5- och PM10-nivåerna med 60–65 %. Dessutom minskade koncentrationen av gasformiga luftföroreningar kvävedioxid (NO2) och svaveldioxid (SO2) märkbart. Samtidigt ökade ozonnivåerna, enligt rapporten.

När det gäller kostnaden noterade företaget som genomförde pilotprojektet att användningen av biologiska enzymer skulle kosta Rs 2 000 per liter (drygt $24), och att spruta dem över hela staden skulle kosta så mycket som Rs 40 crore (cirka $4,82 miljoner) under 45 dagar.

Att använda biologiska enzymer är ett innovativt tillvägagångssätt för att hantera luftföroreningsproblem. Därför uppmanar experter till en granskning och studier av dess påverkan på ekologi och meteorologiska förhållanden för att säkerställa att det faktiskt är säkert för både människor och djur. Faktum är dock att myndigheterna äntligen utforskar olika sätt att ta itu med det allvarliga problemet med luftföroreningar, vilket visar att regeringarna kanske äntligen tar detta på allvar, och vi kan komma att se framgångsrika försök att lösa problemet.
“Fortsatta insatser måste fortsätta för att uppnå renare luft i hela landet,” sade Aarti Khosla, chef för Climate Trends, “och understryker vikten av robusta regelverk som är i linje med globala standarder och offentliga hälsofördelar.”

Slutsats

Delhis allvarliga luftförorening, kännetecknad av PM2.5-nivåer som vida överstiger både nationella och internationella standarder, har lett till en betydande minskning av förväntad livslängd, med uppskattningar som tyder på en minskning på nästan 12 år.

Trots viss framsteg under National Clean Air Programme ligger staden efter i att nå sina mål för minskning av föroreningar. Mitt i dessa utmaningar utforskar Delhis regering användningen av bioenzymer, en bioremedieringsmetod, för att bekämpa luftföroreningar.

Dessa enzymer, som produceras genom jäsning av organiskt avfall, har visat lovande resultat i de initiala experimenten genom att avsevärt minska partikelföroreningar. Deras långsiktiga effektivitet och påverkan i större skala återstår dock att fullt förstå och utvärdera.

Detta innovativa tillvägagångssätt, även om det är kostsamt, speglar en växande insikt om behovet av olika och hållbara lösningar för att tackla den akuta frågan om luftföroreningar och dess allvarliga konsekvenser för folkhälsan.

Klicka här för att läsa om behandling eller förebyggande är bättre för att bekämpa atmosfärisk CO2.