Tunge olier og petroleumskoks øger vanadiumemissioner

Menneskelige emissioner af det potentielt skadelige spormetal vanadium til Jordens atmosfære er steget kraftigt siden begyndelsen af ​​det 21. århundrede på grund af en stor del af industriens voksende brug af tunge olier, tjæresand, bitumen og petroleumskoks til energi, en ny Duke University undersøgelse finder.

"Menneskelige emissioner af vanadium til atmosfæren overstiger nu emissionerne fra alle naturlige kilder tilsammen - med en faktor 1,7, "sagde William H. Schlesinger, James B. Duke Professor emeritus i biogeokemi ved Duke's Nicholas School of the Environment, der ledede undersøgelsen.

"For mindre end to årtier siden, forholdet mellem menneskelige og naturlige emissioner var 0,59 til 1, eller mindre end halvdelen af ​​det nuværende niveau, "Vores analyse tyder på, at meget af denne hurtige stigning kan spores til den øgede anvendelse af ukonventionelle tunge petroleumsbrændstoffer."

Vanadium er et spormetal, der findes i mange jordmaterialer, herunder olie og kul. Det udsendes som partikler, når disse materialer brændes, og kan også frigives som et uheld, eller "flygtning, "emissioner under minedrift, udvinding og forarbejdning.

Naturlige kilder til vanadiumemissioner omfatter vulkanudbrud og forvitring af sten.

Sundhedsrisici ved eksponering for luftbårne vanadiumpartikler er ikke så veldokumenterede som for andre metalliske luftbårne forureninger, såsom kviksølv eller bly, men voksende bevis tyder på, at vejrtrækning af vanadiumrige aerosoler kan forringe åndedrætsfunktioner og forværre tilstande som astma og kronisk obstruktiv lungesygdom (KOL).

Olie- og koksraffinaderier er generelt bygget i områder, hvor beboerne ikke har politisk eller økonomisk indflydelse på at kæmpe tilbage, Schlesinger bemærkede. For eksempel, et af Nordamerikas største koksraffinaderier er på den sydøstlige side af Chicago. "Vi er stadig i den tidlige fase med at forstå de risici, som mennesker, der bor i disse områder, står over for, ' han sagde, "men jeg formoder, at vi vil se et stigende fokus på spørgsmålet, da brugen af ​​tunge olier og petroleumskoks fortsætter med at stige i de kommende år."

Emily M. Klein, professor i jordvidenskab ved Duke's Nicholas School, og Avner Vengosh, professor i geokemi og vandkvalitet ved Duke's Nicholas School, gennemført den nye undersøgelse med Schlesinger.

De offentliggjorde deres peer-reviewed resultater 11. december i Procedurer fra National Academy of Sciences online tidlig udgave.

Det nye papir er det første til at kvantificere mængden af ​​input til den globale vanadiumcyklus, der kommer fra alle kilder, naturligt og menneskeligt.

"For cirka 10 år siden, et andet forskerteam forsøgte at gøre dette, men med meget færre data, "Schlesinger sagde." Vores analyse bygger på deres ved at tilvejebringe de første kvantificerbare tal for frigivelse af vanadium fra ukonventionelle tunge petroleumsbrændstoffer, og opdatering af tal for alle andre kilder for at sætte disse menneskelige virkninger i kontekst.

"At se alle disse tal sammen for første gang, den uundgåelige takeaway er, at menneskelig indvirkning på vanadiumcyklussen er større end vores velkendte påvirkning af blyets bevægelse gennem atmosfæren eller frigivelse af kviksølv fra kul, " han sagde.