Уровни загрязнения озона летнего периода в северном Передовом хребте периодически пронзают выше 70 частей за миллиард (ppb), который считают вредным для здоровья – в среднем, 17 частей на миллиард того озона произведен в местном масштабе. Новое исследование, изданное в Журнале Геофизического Исследования: Атмосферы, шоу, что выбросы нефти и газа вносят в среднем 3 части на миллиард в местном масштабе произведенного озона ежедневно, и потенциально больше, чем это в дни высокого озона.
«Объединяя почти 50 000, измерения высокой точности VOCs в Передовом хребте Колорадо с одинаково подробной моделью, мы были в состоянии разобрать роль нефти и газа», сказала Эрин Макдаффи, ведущий автор исследования и ученый из Совместного Института Исследования в Науках об окружающей среде (БЛЕСТЯЩИЕ ОТДЕЛКИ ТКАНИ) в Колорадском университете в Боулдере, работающем в Земной Системной Научно-исследовательской лаборатории NOAA. «Мы ожидаем, что эта техника поможет нам лучше понять то, что факторы вносят в проблемы качества воздуха в другом месте на Западе».Загрязнение озона – который может вредить легким людей и повредить зерновые культуры – произведено, когда солнечный свет зажигает реакции между изменчивыми органическими соединениями (VOCs) и окисями азота (NOx). В городах как Денвер NOx прибывает, прежде всего, из выхлопных труб транспортного средства. VOCs может прибыть и из естественных источников как деревья и из антропогенных, как нефтегазовые действия.
Северный Передовой хребет Колорадо был интересным местоположением для этого исследования по ряду причин, сказали исследователи. Во-первых, это содержит крупнейший город Денвер, а также активные нефтегазовые регионы на северо-восток. «Эта область уникальна с высокими концентрациями и окисей азота из городских районов и VOCs от нефти и газа. Это позволяет нам смотреть на то, как выбросы нефти и газа влияют на производство озона», сказал Макдаффи.
Во-вторых, у региона уже есть высокий естественный фон озона – и это означает, что есть меньше комнаты между второстепенными уровнями и стандартом Агентства по охране окружающей среды. Исследователи решили, что в средний летний день, приблизительно 58 частей на миллиард озона, существующего в воздухе выше поверхности, из региональных второстепенных источников или остаточного озона, произведенного в местном масштабе в течение предыдущих дней.
Смешивание этого озона на поверхность в течение дня оставляет очень мало комнаты для местного производства прежде, чем поразить основанные на здоровье стандарты озона.В-третьих, по сравнению с другими частями страны у равнин Передового хребта Колорадо есть низкие уровни VOCs из естественных источников в течение дневных часов, когда озон формируется – создание региона, потенциально более чувствительного к любой нефти и газу эмиссия VOC, входящая в воздух.Северный Передовой хребет видел большой бум в нефтегазовой деятельности в последние годы: количество активных скважин в месторождении газа центрального Колорадо Wattenberg почти удвоилось до более чем 27 000 между 2008 и 2015, согласно государственным данным.
Эксперты Подразделения Контроля за Загрязнением воздуха Колорадо используют модель, чтобы определить источники формирования озона в различных контрольных местоположениях в различные дни. Рассматривая все источники эмиссии, они находят, что в Северной области Передового хребта, нефтегазовая отрасль может быть значительным источником VOCs для формирования загрязнения озона, в зависимости от метеорологии и транспорта.Колорадо был вне соответствия федеральному стандарту озона с 2007. В прошлом году EPA ужесточило стандарт от 75 частей на миллиард до 70 частей на миллиард.
Это исследование использовало измерения озона и его предшественников – NOx и VOCs – сделанный во время полевых кампаний летами 2012 года и 2014 в Boulder Atmospheric Observatory (BAO), высокая башня, построенная определенно для атмосферного исследования, принадлежавшего и управляемого NOAA. Чтобы точно определить количество вкладов нефтегазового воздуха к местному производству озона, Макдаффи использовал таможенную модель, которая включала больше чем 15 000 химических реакций.Она и ее коллеги нашли, что VOCs от нефти и газа вносят в среднем 17 процентов в местный, химически произведенный озон в течение лета. «Семнадцать процентов маленькие, но потенциально тихие значительный», сказал Стивен Браун, соавтор и ученый из Земной Системной Научно-исследовательской лаборатории NOAA».
Он и его коллеги сказали, что они хотели бы исследовать, как выбросы нефти и газа могут затронуть число дней, что озон выше стандарта; это исследование не могло определить количество этого. И они также хотели бы видеть дополнительную работу в серии скоординированных наземных территорий – например, между Денвером и Форт-Коллинзом на север – чтобы захватить то, что продолжается в различных местах через регион.
И команда хотела бы использовать эту новую технику в других местах на американском Западе, проанализировать различные источники, которые способствуют загрязнению озона там.