Jarenlang vermoedden inwoners van Belmont County in Oost-Ohio dat er iets mis was met hun lucht. Hun hoek van het landelijke Appalachia was ver van de uitlaatgassen van voertuigen en de zware industrie van grote steden, maar velen ervoeren regelmatig hoofdpijn, misselijkheid en vermoeidheid, evenals ademhalingsproblemen.
Ze vermoedden dat fracking-operaties, die sterk geconcentreerd zijn in dit deel van de staat, mogelijk giftige stoffen in de lucht afgeven.
Toen monitoring door staatsluchtregulatoren niets bijzonders detecteerde, besloten sommige bewoners het heft in eigen handen te nemen. Ze installeerden draagbare luchtsensoren – die testen op vervuiling door een laserstraal in de lucht te schieten en het licht te meten dat terugkaatst – in de hele provincie, dankzij financiering en onderzoeksondersteuning van verschillende universiteiten en non-profitorganisaties.
De resultaten bevestigden enkele van hun ergste angsten: de luchtkwaliteit in het gebied overschreed vaak de normen van de Wereldgezondheidsorganisatie, volgens een studie die vorige maand werd gepubliceerd in het tijdschrift Environmental Research Letters. De door de burger gerunde sensoren pikten hoge niveaus van benzeen, tolueen en fijne deeltjes op, verontreinigingen die verband houden met verhoogde risico’s op kanker en hartaandoeningen.
Het Belmont County-project maakt deel uit van een golf van gemeenschapsluchtmonitoringinspanningen die in het hele land opstijgen, van Chicago tot St. Louis. In de afgelopen jaren zijn goedkope luchtsensoren zoals die in Ohio aanzienlijk goedkoper en gemakkelijker te gebruiken geworden, terwijl meer inwoners zich zijn gaan realiseren dat federale en staatsmonitoringprogramma’s de ware omvang van luchtvervuiling in hun steden of buurten niet kunnen vastleggen. Deze gelokaliseerde projecten hebben op hun beurt zorgwekkende niveaus van verontreinigende stoffen onthuld in gebieden die de federale overheid anders veilig acht.
Vorig jaar hielpen goedkope monitoren geïnstalleerd in een klooster in de buurt van Pittsburgh de uitstoot van vluchtige organische stoffen of VOC’s op te pikken – een verontreinigende stof die niet wordt gevolgd door EPA-monitoren – in de buurt van een nieuwe ethaankrakerfabriek die wordt gebruikt bij de productie van kunststoffen die Shell in het gebied aan het bouwen was. Gemeenschapssensoren in de wijk Outer Sunset in San Francisco hebben consequent niveaus van fijnstof gedetecteerd die de gemiddelde dagelijkse blootstellingsnorm van het Amerikaanse Environmental Protection Agency overschrijden.
Garima Raheja, een promovendus aan de Columbia University en hoofdauteur van de Belmont County-studie, zei dat ze contact heeft gehad met andere gemeenschapsgroepen, van Louisiana’s Cancer Alley tot de Bronx in New York City, om hen te helpen hun eigen luchtmonitoringprojecten te ontwerpen.
“Er zijn pogingen om dit over de hele wereld te doen,” zei Raheja. “En hoe meer we erover praten, hoe meer we publiceren, hoe meer we uitzenden dat het gebeurt, het helpt die bewegingen echt om met elkaar te verbinden.”
Volgens de Clean Air Act is de EPA verplicht om de lucht te controleren op bepaalde soorten “criteria” -verontreinigende stoffen, zoals deeltjes, ozon en zwaveldioxide. Als de niveaus de federale limieten overschrijden, kan het agentschap het gebied in “niet-bereiken” verklaren en lokale autoriteiten verplichten om de luchtvervuilingsniveaus te verlagen.
Op grote schaal heeft dit systeem geleid tot drastische verbeteringen in de luchtkwaliteit, waarbij de niveaus van de meest voorkomende verontreinigende stoffen met 78 procent zijn gedaald in de 50 jaar sinds de Clean Air Act werd geïntroduceerd.
Maar traditionele luchtmonitoren zijn duur en vereisen tijd, expertise en laboratoriumtoegang om te gebruiken, wat betekent dat regionale luchtkwaliteitsinstanties meestal afhankelijk zijn van een klein aantal om een hele stad of provincie te bestrijken. Belmont County heeft slechts drie sensoren voor een gebied dat bijna 550 vierkante mijl beslaat, met heuvels en valleien die verontreinigende stoffen in wild verschillende hoeveelheden kunnen concentreren, afhankelijk van de locatie.
De bestaande monitoren, zei Raheja, weerspiegelden niet de “heterogeniteit van de verschillende niveaus van luchtvervuiling ervaren door mensen die in verschillende delen van de gemeenschap wonen.” Tegelijkertijd zijn de bewoners steeds meer gealarmeerd geraakt door de proliferatie van fracking in het gebied, waarbij de olieproductie van Ohio nu meer dan vijf keer hoger is dan tien jaar geleden.
Twee lokale belangenbehartigingsgroepen, Concerned Ohio River Residents en het Freshwater Accountability Project, hebben een aanvraag ingediend om samen te werken met de Thriving Earth Exchange van de American Geophysical Union, een programma dat wetenschappers koppelt aan gemeenschappen die op zoek zijn naar hun expertise.
Werken met onderzoekers van Columbia University en de Massachusetts Institute of Technology installeerden ze 60 goedkope luchtsensoren ontworpen door PurpleAir, een bedrijf met winstoogmerk, en de nabijgelegen Carnegie Mellon University in huizen, scholen en kerken.
De sensoren, hoewel minder nauwkeurig dan de EPA-monitoren, zijn eenvoudig te gebruiken en uploaden hun metingen naar een realtime kaart die toegankelijk is met een internetverbinding. Ze kosten ook tienduizenden dollars minder dan EPA-monitoren.
In de komende twee jaar detecteerden de sensoren pieken in fijnstof en VOC’s, waarvan sommige correleerden met verhoogde meldingen van hoofdpijn, neusbloedingen en andere gezondheidseffecten van bewoners.
Deze verschenen niet op de regionale EPA-monitoren, die alleen op bepaalde tijden metingen doen en mogelijk niet dichtbij genoeg zijn om de ergste vervuilde lucht op te vangen. Raheja en haar team waren ook in staat om pluimen van vervuiling afkomstig van een nabijgelegen aardgasfabriek in kaart te brengen, en lieten zien hoe windpatronen van invloed kunnen zijn op welke huizen pieken en wanneer.
Het meest kritisch was dat de apparaten een nummer gaven aan de luchtkwaliteit op een hyperlokaal niveau en bewoners hielpen begrijpen wanneer het ongezond of gevaarlijk was, zei Lea Harper, managing director van het Freshwater Accountability Project.
Voorafgaand aan de studie bagatelliseerden velen in Belmont County hun eigen symptomen, omdat ze het gevoel hadden dat er niets aan kon worden gedaan.
Anderen ontkenden dat fracking – een belangrijke economische kracht in de regio – een negatieve invloed had op de luchtkwaliteit van Belmont, zei Harper.
Eindelijk gaven de cijfers voorstanders zoals zij een nieuw hulpmiddel om bewoners te organiseren en zich voor te bereiden op mogelijke juridische stappen tegen de bedrijven die deze verontreinigende stoffen in de toekomst uitstoten.
“Om op zijn minst enig vermogen te hebben om de zorgen van mensen te verifiëren en te valideren, is veel krachtiger geweest dan alles wat ik eerder kon doen,” zei Harper. Met behulp van de resultaten overtuigde ze veel bewoners om luchtfilters te installeren voor wanneer de vervuilingsniveaus pieken.
Met concrete gegevens om hun onderbuikgevoelens te ondersteunen, kunnen leden van de gemeenschap actie ondernemen om zichzelf te beschermen, zei Yuri Gorby, een microbioloog en vrijwillige wetenschapper bij de Thriving Earth Exchange.
Gorby, die opgroeide in de buurt van Belmont County, hielp bij het opzetten van de sensoren en het interpreteren van de resultaten, en was in staat om nauwe banden met bewoners te ontwikkelen vanwege zijn eigen wortels in de regio. Een echtpaar van in de 70, zei Gorby, belde hem nadat ze midden in de nacht wakker werden met hoofdpijn; de monitor in hun huis vertoonde een piek in VOC-niveaus en hij adviseerde hen om het huis te verlaten voor hun eigen veiligheid.
Raheja zei dat dit soort samenwerking tussen bewoners en wetenschappers het project hielp onderscheiden van andere voorbeelden van “burgerwetenschap”, wanneer onderzoekers de hulp van de lokale bevolking inroepen om hen te helpen gegevens te verzamelen, maar vertrekken zodra de resultaten zijn afgerond. Dit soort onderzoeken houden zelden rekening met wat de bewoners zelf willen leren over hun omgeving.
Daarentegen “heeft de gemeenschap dit project gepitcht”, zei Raheja. “De doelen worden gesteld door de gemeenschap en we volgen dit voorbeeld en helpen hen om het te laten gebeuren.”
De EPA zelf is begonnen met het omarmen van citizen science. Deze projecten, volgens een EPA-woordvoerder, “kunnen helpen bij het opvullen van gegevenslacunes en kunnen belangrijke hulpmiddelen zijn voor lokale bewoners bij het werken met hun staats-, lokale of tribale nationale overheden om de kwaliteit van de lucht die we inademen te verbeteren.”
Een voorbeeld is de AirNow Fire and Smoke Map, die luchtkwaliteitsgegevens verzamelt van bijna 13.000 sensoren die worden beheerd door individuen of lokale groepen. Het biedt rook- en vervuilingsinformatie tijdens bosbranden aan gemeenschappen die ver van een officiële EPA-monitor kunnen leven.
Monitoring alleen zal echter niet genoeg zijn. Momenteel gebruikt de EPA geen gegevens van goedkope sensoren zoals PurpleAir om regelgevende beslissingen te nemen, zoals verklaren dat een gebied niet wordt bereikt.
Raheja zei dat agentschappen met de macht om emissies te verminderen en vervuilers te bestraffen, rekening moeten houden met de resultaten van studies zoals die in Belmont County en beginnen met het betrekken van leden van de gemeenschap bij het besluitvormingsproces.
Pogingen om dit te doen in staten zoals Californië, waar een wet uit 2018 luchtmonitoringprogramma’s heeft opgezet die gegevens bevatten van sensoren in milieurechtvaardigheidsgemeenschappen, hebben tot nu toe niet de resultaten opgeleverd waar veel voorstanders op aandrongen.
Een ander diepgeworteld probleem is het eigen probleem van de EPA normen voor luchtverontreinigende stoffen, die minder streng zijn dan volgens veel gezondheidsdeskundigen nodig zijn om het menselijk welzijn te beschermen.
De Wereldgezondheidsorganisatie beveelt bijvoorbeeld aan om de jaarlijkse niveaus van fijnstof te beperken tot 5 microgram per kubieke meter, terwijl de EPA drie keer die hoeveelheid toestaat. Sommige soorten VOC’s worden ondertussen helemaal niet gereguleerd door de EPA.
“Het doel is om deze emissies te verminderen en het doel is om de gemeenschappen te helpen beter te ademen,” zei Raheja.
“We moeten de wetenschap doen, maar we moeten ook de beleidsvorming doen om iets te veranderen op basis van de wetenschap.”
