Lebih banyak kabut ozon melalui pengeluaran gas

Pencemaran udara musim panas biasa berlaku di ladang gas dan minyak walaupun dalam cuaca sejuk

Ozon kabut pada musim sejuk: Matahari terbenam di lapangan gas dan minyak di Lembangan Uintah di Utah. © Scott Sandberg, NOAA
membaca dengan kuat

Pencemaran udara yang tidak standard: Di ladang minyak dan gas di negeri Amerika Syarikat Utah terutamanya paras ozon yang tinggi berlaku pada musim sejuk - manakala ozon permukaan tanah adalah beban alam sekitar yang biasa pada bulan-bulan musim panas. Bertanggungjawab adalah melarikan diri ketika mempromosikan prekursor ozon dan kondisi cuaca khusus, para ilmuwan menjelaskan dalam jurnal "Alam". Dengan peningkatan pengeluaran gas - juga dengan fracking - ini boleh menjadi masalah yang lebih besar.

Ozon adalah molekul dengan dua "keperibadian": di lapisan atas, bentuk oksigen ini menyerap radiasi sinaran UV dan melindungi kehidupan di permukaan bumi. Walau bagaimanapun, ozon juga secara kimia sangat reaktif, betul-betul agresif. Jadi dekat dengan tanah, ozon adalah pencemar berbahaya. Ozon permukaan tanah ini terutamanya dihasilkan daripada nitrogen oksida, yang banyak terdapat di dalam pelepasan kereta dan perindustrian.

Dalam cahaya matahari yang kuat, tindak balas kimia menyerap, menyebabkan tahap ozon yang semakin meningkat - jadi ia adalah ramuan smog biasa pada musim panas. Kanak-kanak, orang tua dan mereka yang mengalami masalah pernafasan tidak boleh berada di tahap ozon yang tinggi, dan usaha fizikal harus dielakkan. Pada musim sejuk, paras ozon yang tinggi adalah pengecualian mutlak: cahaya matahari jarang biasanya tidak mencukupi untuk mendapatkan tindak balas yang diperlukan.

Dua kali lebih kerap di luar had

Ahli-ahli sains yang diketuai oleh Stephen Brown dari Pentadbiran Oseanografi dan Atmosfera Negara (NOAA) bagaimanapun mendapati nilai yang melampau di ladang minyak dan gas di negeri Amerika Syarikat Utah: Pada musim sejuk 2013, contohnya kandungan ozon di udara melebihi nilai had sehingga 49 kali. Ini kira-kira dua kali lebih biasa seperti di kawasan padat penduduk California semasa musim panas, semasa "musim ozon biasa". Tahap ozon tertinggi telah didaftarkan oleh penyelidik apabila cuaca sejuk dan bersalji.

Bagaimanakah nilai-nilai luar biasa ini datang pada musim yang tidak tepat? Untuk mengetahui, penyelidik mengendalikan dan menganalisis udara di sekitar kemudahan pengeluaran gas dan minyak di Lembangan Uintah di utara Utah selama tiga tahun. Seperti yang ternyata, ia adalah interaksi kompleks beberapa faktor yang menyebabkan kabut ozon musim sejuk. paparan

Makmal medan untuk analisis kualiti udara di Lembangan Uintah. Steven Brown, NOAA ESRL

Bahan yang sama, percikan api lain

Khususnya ketara adalah kepekatan yang sangat tinggi yang dipanggil sebatian organik yang tidak menentu (VOC). Agensi Perlindungan Alam Sekitar AS (EPA) memperkirakan sekitar 97 persen VOC mengeluarkan kebocoran untuk pengeluaran minyak dan gas. Seperti yang ditunjukkan oleh siasatan, sebatian yang tidak menentu itu memainkan peranan penting dalam pembangunan kabut ozon musim sejuk yang luar biasa tinggi.

Di bawah keadaan musim sejuk, kononnya karbonyl terbentuk daripada VOC yang banyak. Ini seterusnya membentuk ozon bersama dengan oksida nitrogen. Jumlah VOC sangat tinggi sehingga ia berlaku - tidak seperti di musim panas - di udara kering dan cahaya matahari yang kurang sengit. Karbonil juga mengurangkan jumlah oksida nitrogen yang dihasilkan berbanding dengan smog klasik musim panas yang sangat cekap untuk ozon. "Ia adalah bahan permulaan yang sama, tetapi percikan lain, " jelas Brown.

Ozon musim sejuk kabut di kawasan lain?

Pengukuran menunjukkan bahawa kabut ozon musim sejuk dan tahap VOC yang tinggi boleh menjadi hasil sampingan pengangkutan gas dan minyak. Khususnya, gas asli sedang mengalami peningkatan di Amerika Syarikat Fra fracking sebagai alat pengangkutan baru yang masih menghasilkan telaga gas baru. Sebagai tambahan kepada bahaya yang sudah diketahui untuk air bawah tanah dan air minuman, satu jenis pencemaran udara yang baru ditambah.

Obor gas asli di Lembangan Uintah. Bocor bahan kimia mempromosikan pembentukan ozon pada musim sejuk. Sand Scott Sandberg, NOAA

Menurut para penyelidik, bentuk ozon musim sejuk yang baru ini boleh di masa depan juga berlaku di kawasan lain di mana fracking dan lain-lain bentuk pengeluaran gas dipergiatkan. "Promosi gas syal di kawasan lain di lintang yang tinggi dan sederhana seperti benua Eropah atau UK akan mempunyai potensi yang sama, " mereka memberi amaran.

Mereka juga berharap penemuan mereka akan membantu menyokong kawasan terjejas dalam tindakan balas: "Agensi pencemaran udara negeri dan serantau yang berhadapan dengan episod ozon ini boleh menggunakan penemuan kami untuk menyiasatnya Mengembangkan langkah-langkah, "kata ahli VOC Joost de Gouw dari NOAA. "Hasilnya dapat membantu industri mematuhi piawaian kualiti udara di kawasan ini."

(Alam, 2014; doi: 10.1038 / nature13767)

(Pentadbiran Oseanik dan Atmosfera Negara (NOAA), 02.10.2014 - AKR)