Vairāk ozona smoga, ražojot gāzi

Tipisks vasaras gaisa piesārņojums notiek gāzes un naftas laukos pat aukstā laikā

Ozona smogs ziemā: saulriets virs gāzes un naftas lauka Uintahas baseinā Jūtā. © Skots Sandbergs, NOAA
lasīt skaļi

Nestandarta gaisa piesārņojums: Naftas un gāzes laukos ASV Jūtas štatā ziemā notiek īpaši augsts ozona līmenis, savukārt piezemes līmeņa ozons ir tipisks vides slogs vasaras mēnešos. Atbildīgas ir izbēgšana ozona prekursoru reklamēšanas laikā un īpašie laika apstākļi, zinātnieki skaidro žurnālā "Daba". Palielinoties gāzes ieguvei - arī sadalot - tā varētu kļūt par lielāku problēmu.

Ozons ir molekula ar divām "personībām": augšējos slāņos šī skābekļa forma absorbē bīstamu UV starojumu un aizsargā dzīvību uz zemes virsmas. Tomēr arī ozons ir ķīmiski ļoti reaģējošs, tieši agresīvs. Tātad zemes tuvumā ozons ir bīstams piesārņotājs. Šo zemes līmeņa ozonu galvenokārt ražo no slāpekļa oksīdiem, kuros ir daudz automašīnu un rūpniecības izmešu.

Spēcīgos saules staros notiek ķīmiska reakcija, kā rezultātā paaugstinās ozona līmenis - tāpēc tā ir tipiska smoga sastāvdaļa vasarā. Bērniem, vecāka gadagājuma cilvēkiem un tiem, kuriem ir elpošanas problēmas, nevajadzētu būt ārpus telpām, ja ir augsts ozona līmenis, un ir jāizvairās no fiziskām pūlēm. Augsts ozona līmenis ziemā ir absolūts izņēmums: ar nelielu saules starojumu parasti nepietiek, lai notiktu nepieciešamās reakcijas.

Divreiz tik bieži pārsniedz robežas

Nacionālās okeanogrāfijas un atmosfēras pārvaldes (NOAA) Stefana Brauna vadītie zinātnieki tomēr atrada galējās vērtības naftas un gāzes atradnēs ASV Jūtas štatā: Piemēram, 2013. gada ziemā, piemēram, ozona saturs gaisā pārsniedza robežvērtības pat 49 reizes. Tas ir apmēram divreiz biežāk nekā blīvi apdzīvotajos Kalifornijas apgabalos vasarā, "normālas ozona sezonas laikā". Pētnieki reģistrēja visaugstāko ozona līmeni vienmēr, kad laika apstākļi bija īpaši auksti un sniegoti.

Kā šīs nepiederošās vērtības var nonākt netipiskajā sezonā? Lai to noskaidrotu, pētnieki trīs gadus kontrolēja un analizēja gaisu ap gāzes un naftas ieguves iekārtām Uintahas baseinā Jūtas ziemeļos. Kā izrādījās, tā ir sarežģīta vairāku faktoru mijiedarbība, kas izraisa ziemas ozona smogu. displejs

Lauka laboratorija gaisa kvalitātes analīzei Uintahas baseinā. Stīvens Brauns, NOAA ESRL

Tās pašas sastāvdaļas, cita dzirkstele

Īpaši pamanāmas bija ļoti augstas tā saucamo gaistošo organisko savienojumu (GOS) koncentrācijas. ASV Vides aizsardzības aģentūra (EPA) lēš, ka aptuveni 97 procenti GOS vietēji izplūst naftas un gāzes ieguvei. Kā parādīja pētījumi, šiem gaistošajiem savienojumiem ir izšķiroša loma neparasti augstā ziemas ozona smoga attīstībā.

Ziemas apstākļos no bagātīgajiem GOS veidojas tā sauktie karbonilgrupas. Tie, savukārt, kopā ar slāpekļa oksīdiem veido ozonu. GOS daudzums ir tik liels, ka tas, atšķirībā no vasaras, pat notiek sausā gaisā un mazāk intensīvā saules gaismā. Karbonilgrupa arī samazina saražoto slāpekļa oksīdu daudzumu, salīdzinot ar klasisko vasaras smogu, ļoti efektīvi līdz ozonam. "Tās ir tās pašas sākuma sastāvdaļas, bet cita dzirkstele, " skaidro Brauns.

Ziemas ozona smogs arī citos reģionos?

Mērījumi rāda, ka ziemas ozona smogs un augsts GOS līmenis var būt gāzes un naftas transporta blakusprodukts. Jo īpaši dabasgāze pašlaik piedzīvo ASV uzplaukumu. Fragmentēšana, jo jauns transporta līdzeklis joprojām ražo jaunas gāzes akas. Papildus jau zināmajām gruntsūdeņu un dzeramā ūdens briesmām tiek pievienots jauns gaisa piesārņojuma veids.

Dabasgāzes lodlampa Uintahas baseinā. Noplūdušās ķimikālijas veicina ozona veidošanos ziemā. Smiltis Skots Sandbergs, NOAA

Pēc pētnieku domām, šāda jaunā ziemas ozona smoga forma nākotnē varētu rasties arī citos reģionos, kur tiek pastiprināta sabrukšana un citi gāzes ražošanas veidi. "Slānekļa gāzes reklamēšanai citos reģionos ar augstu un mērenu platumu, piemēram, kontinentālajā Eiropā vai Lielbritānijā, būtu tāds pats potenciāls, " viņi brīdina.

Viņi arī cer, ka viņu atklājumi palīdzēs atbalstīt skartos reģionus pretpasākumos: "Valsts un reģionālās gaisa piesārņojuma aģentūras, kas saskaras ar šādām ozona epizodēm, var izmantot mūsu atradumus, lai tos izmeklētu Izstrādāt pasākumus, "sacīja GOS eksperts Joost de Gouw no NOAA. "Rezultāti var palīdzēt nozarei ievērot gaisa kvalitātes standartus šajās jomās."

(Daba, 2014; doi: 10.1038 / daba13767)

(Nacionālā okeāna un atmosfēras pārvalde (NOAA), 02.10.2014. - AKR)