Staden Luton i Bedfordshire har hamnat i botten av en serietabell över förutspådda luftföroreningskoncentrationer i hela staden bland brittiska städer, enligt ny analys av universiteten i Birmingham och Lancaster.

Även om Lutons luftföroreningsutsläpp är ungefär som förväntat för dess befolkning, stadens kompakthet begränsar spridningen av föroreningar, vilket innebär att det sjunker till sista plats bland de 146 mest folkrika platserna i Storbritannien när det gäller förutspådda luftföroreningskoncentrationer.

I andra änden av skalan, Milton Keynes och Stoke on Trent går mycket bättre än väntat, för sina respektive storlekar, med genomsnittliga till låga utsläpp av luftföroreningar minskade avsevärt genom bättre spridning av föroreningar till mindre kompakta stadsrum.

Den nya studien, publiceras i Miljöforskningsbrev , utfördes av forskare vid Birmingham Institute for Forest Research och kollegor vid Lancaster Universitys Environment Centre. Teamet använde statlig statistik för att bygga relationer mellan en stads befolkning, uppbyggt område, luftföroreningar släpps ut, och förväntade föroreningskoncentrationer i hela staden.

De resulterande förhållandena förutsäger vilka utsläpp och koncentrationer som förväntas för ett stadsområde av någon befolkning i Storbritannien.

Teamet jämförde sedan de 146 mest folkrika stadsområdena över hela Storbritannien med sina prognoser för att hitta vilka bosättningar som presterade relativt bättre eller sämre än förväntat.

Tabellen för utsläpp mäter hur effektivt en stad flyttar människor och värmer hem jämfört med genomsnittet i Storbritannien för dess befolkningsstorlek. Serietabellen för stadsgemensamma koncentrationer visar hur området av en stad modifierar effekten av dess utsläpp för att ge bättre eller sämre föroreningskoncentrationer över hela tätorten än förväntat.

Studien tittade på en rad luftföroreningar men fokuserade på trafikgenererade kväveoxider, som är ett stort hälsoproblem i städerna. Förhållandet mellan omvandling av statliga utsläppsstatistik till föroreningskoncentrationer i hela staden visade sig överensstämma med det som härleddes för andra städer från satellitmätningar.

Viktiga resultat inkluderade:

• Många städer över Midlands presterar sämre än väntat, både när det gäller utsläpp och förväntade koncentrationer; både Royal Leamington Spa och Coventry börjar dåligt vad gäller utsläpp och glider längre, mot botten av ligan, när man överväger förväntade koncentrationer av föroreningar i hela staden
• Andra städer som presterar sämre än väntat inkluderar Crawley, Cardiff och Stevenage
• London ligger strax utanför topp 20 för utsläpp, det vill säga gör mycket bättre än förväntat för sin storlek, men ligger bara i mitten för föroreningskoncentrationer i hela staden
• Weybridge, Aldershot och Macclesfield, i England, tillsammans med Livingston i Skottland, dra stor nytta av att ha utrymme att sprida sina föroreningar, liksom Milton Keynes och Stoke-on-Trent

Huvudförfattaren professor Rob MacKenzie förklarar:"Vad vi är intresserade av är inte bara hur mycket föroreningar som produceras, men hur mycket är det i luften. Vår nya studie visar hur effektiv den särskilda urbana formen av en stad – dess layout och byggnadstyper – är för att sprida föroreningarna.

"Till exempel, Milton Keynes är överst på vår lista, klarar sig mycket bättre än vi förväntar oss med det största gapet mellan mängden föroreningar som produceras och koncentrationerna i luften vi andas. Stadens mellanklass för utsläpp återspeglar personliga transportval och stadens trafikledning; det är mycket bättre än förväntat prestanda för koncentrationer speglar hur staden är upplagd, med sin distinkta blandning av rutnät och rondeller, och inkluderandet av parker och grönområden, som alla bidrar till denna totala effekt.

"I kontrast, vi har Luton längst ner. Detta är ett tätare befolkat stadsområde som inte drar någon större nytta av dess kompakthet när det gäller utsläpp och dess kompakthet motverkar spridning av föroreningar som resulterar i sämre än förväntade stadsövergripande koncentrationer."

Dr. Duncan Whyatt från Lancaster Environment Center tillade:"London visas mitt i vår föroreningskoncentrationstabell, har klarat sig bra när det gäller lägre utsläpp för sin storlek. De lägre än förväntade utsläppen kan ha att göra med den intensiva koncentrationen av ansträngningar för att flytta stora mängder människor genom och runt staden. Dess välutvecklade offentliga infrastruktur, betyder att, för sin storlek, det ger mindre föroreningsutsläpp än, säga, Birmingham, som fortfarande är väldigt bilberoende."

Denna studie ger värdefulla insikter för stadsplanerare som kan börja titta närmare på de städer som är särskilt bra för spridning av föroreningar och analysera vilka element som bör prioriteras för att förbättra den övergripande luftkvaliteten i framtida stadsdesign.

"Att använda den här typen av analys kommer att hjälpa planerare att fatta de viktiga beslut som hittar den rätta balansen mellan att sprida ut stadsutveckling och tillhandahålla tillräckligt med gröna ytor, men också att hantera utsläpp genom att transportera människor effektivt och värma bostäder effektivt, säger professor MacKenzie.