Amerikanske gevinster i luftkvalitet er ved at bremse

Efter årtiers fremskridt med at rydde op i luftkvaliteten, Amerikanske forbedringer for to vigtige luftforurenende stoffer er aftaget betydeligt i de seneste år, ny forskning konkluderer. Det uventede fund indikerer, at det kan være sværere end tidligere realiseret for nationen at nå sit mål om reduceret ozonforurening, sagde forskere.

"Selvom vores luft er sundere, end den plejede at være i 80'erne og 90'erne, luftkvaliteten i USA skrider ikke så hurtigt frem, som vi troede, "sagde videnskabsmand Helen Worden, National Center for Atmospheric Research (NCAR), en medforfatter. "Gevinsterne begynder at bremse."

Studiet, af et internationalt forskerteam, analyseret omfattende satellit- og jordbaserede målinger af nitrogenoxider og kulilte. De fandt ud af, at niveauer af forurenende stoffer, der kan bidrage til dannelsen af ​​ozon på jorden, eller smog, har ikke formået at fortsætte et ret stabilt fald som anslået af U.S. Environmental Protection Agency.

"Vi blev overrasket over uoverensstemmelsen mellem estimaterne for emissioner og de faktiske målinger af forurenende stoffer i atmosfæren, "tilføjede Zhe Jiang, undersøgelsens hovedforfatter. "Disse resultater viser, at det vil være mere udfordrende at opfylde fremtidige luftkvalitetsstandarder for ozonforurening end tidligere antaget."

Jiang, som udførte meget af forskningen under et postdoktoralt stipendium ved NCAR, er nu ved University of Science and Technology of China.

Undersøgelsen offentliggøres i næste uge i Procedurer fra National Academy of Sciences . Forskningen blev primært finansieret af NASA, National Oceanic and Atmospheric Administration, University of Colorado Boulder, og National Science Foundation, som sponsorerer NCAR.

Afslører afmatningen

Kvælstofoxider og kulilte bidrager til dannelsen af ​​ozon på jorden, et forurenende stof, der er skadeligt for menneskers sundhed og miljøet. Forureningsniveauet er faldet betydeligt siden vedtagelsen af ​​loven om ren luft fra 1970, som ansporede til udvikling af emissionsreducerende teknologier, såsom katalysatorer på biler og lavt nitrogenoxid brændere på kraftværker.

En række byer og yderområder i USA, imidlertid, forbliver ude af overensstemmelse med EPA -standarder for ozon, som agenturet gjorde strengere i 2015.

EPA -emissionsestimater er baseret på overvågede aflæsninger eller tekniske beregninger af forurenende stoffer, der udsendes af køretøjer, fabrikker, eller andre kilder.

For at få et mere fuldstændigt billede af de nationale forureningsniveauer, Jiang og hans medforfattere henvendte sig til satellitinstrumenter, der måler niveauer af nitrogenoxider og kulilte. De analyserede disse atmosfæriske observationer med avancerede computersimuleringer og statistiske analyser, både for at kvantificere forurenende koncentrationer og for at kortlægge deres koncentrationer på tværs af de sammenhængende USA. De bekræftede derefter deres fund med observationer fra luftkvalitetsovervågningsstationer, der måler lokale forureningsniveauer.

Resultaterne viste, at emissionsreduktionerne bremsede dramatisk i femårsperioden fra 2011 til 2015 i forhold til 2005 til 2009. Hvorimod nitrogenoxidkoncentrationerne faldt med 7 procent årligt fra 2005 til 2009, de faldt med kun 1,7 procent årligt fra 2011 til 2015 - en opbremsning på 76 procent. Disse fund står i kontrast til EPA -emissionsopgørelser, hvilket satte afmatningen på kun 16 procent i samme tidsperiode.

Tilsvarende undersøgelsen viste, at kulilteindholdet er faldet meget langsommere i de seneste år.

Forskergruppen troede oprindeligt, at emissioner fra Asien kunne spille en rolle, men dette blev ikke understøttet af dataene. Målingerne viste, at afmatningen i forbedrede luftforureningsniveauer var særlig markant i det østlige USA, et af flere tegn på, at forurenende stoffer ikke kom ind fra udlandet.

Forfatterne konkluderede, at nogle af årsagerne til uoverensstemmelsen for nitrogenoxider kan være:

• de faldende relative bidrag fra benzinbiler til forurenende stoffer, på grund af den igangværende effektivitet af trevejskatalysatorer;
• de stigende relative emissioner af nitrogenoxider fra sådanne kilder som industrielle, beboelse, og kommercielle kedler og terrængående køretøjer; og
• langsommere end forventet reduktion af emissioner fra tunge dieseltrucks, der har nyere (og stadig modne) katalysatorteknologier.

Undersøgelsen konkluderede, at afmatningen i kulilte, som stort set udsendes af biler, skyldes sandsynligvis de store gevinster, der allerede er opnået ved at udstyre biler med trevejskatalysatorer.

"Når du bliver effektiv til at kontrollere emissioner fra biler og kraftværker, de andre kilder bliver vigtigere, og der er mindre information om dem, "sagde medforfatter Brian McDonald, en videnskabsmand ved National Oceanic and Atmospheric Administration og Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences.

Forfatterne sagde, at opfølgende forskning, kombinerer EPA -beholdninger med en ny generation af stadig mere sofistikerede satellitinstrumenter, ville føre til en mere detaljeret forståelse af, hvordan forureningen ændrer sig som reaktion på emissionskontrol.

"Top-down satellitmålingerne og opgørelserne giver komplementære data, der gør det muligt for os at få et bedre skøn over emissionskilderne, "McDonald sagde." Det vil være nyttigt at lære mere om, hvorfor der er uoverensstemmelser, og hvorfor tendensen mod bedre luftkvalitet bremser. "