Kvælende ozon – politikker, der dæmper emission af prækursorkemikalier, redder liv og afgrøder

nitrogen, flygtige organiske forbindelser og sollys er de tre ingredienser, der danner den smog, der regelmæssigt kvæler mennesker og planter, forårsager titusindvis af luftvejsrelaterede dødsfald og næsten en milliard dollars af afgrødetab hvert år. Et internationalt team af miljø- og atmosfæriske forskere ledet af Drexel University antyder, at hundredvis af liv og hundredvis af millioner af dollars i afgrøder kunne reddes ved at implementere politikker, der ville reducere emissionerne af nøgleingredienserne med kun 10 procent.

I deres undersøgelse, som for nylig blev offentliggjort i tidsskriftet Miljøforskningsbreve , holdet, ledet af Shannon Capps, Ph.D., en assisterende professor i Drexel's College of Engineering, sporet forløberne for luftforurening over rum og tid på tværs af USA for at forstå, hvorfor den dannes, hvor den gør, og hvilke specifikke skridt der kan tages for at begrænse den.

"Et af målene med denne undersøgelse var at vise, at dette modelleringssystem kan hjælpe med at designe effektive emissionskontrolstrategier, der tager højde for flere formål, " sagde Capps. "Vi ønskede også at vide, om tilgangen til regulering af ozon motiverer andre kontrolstrategier, end der kan være optimale til at beskytte den offentlige velfærd, som afgrøder."

Den model, de skabte, trækker på oplysninger fra tidligere forskning, der viser, hvor i USA jordnære ozonkoncentrationer er højest - over sikrere niveauer - og hvordan nitrogen- og VOC-emissionerne er i disse områder.

Ved at krydshenvise disse luftkvalitetsforanstaltninger med datasæt fra Environmental Protection Agency, om virkningerne af langtidseksponering for ozon, og Landbrugsministeriet, om ozons effekt på afgrøder og planters produktivitet, de var i stand til at ekstrapolere, hvor meget nitrogen og VOC-emissioner påvirker vores sundhed og trivsel.

"At have et kort over, hvor marginale emissionsreduktioner kan gavne menneskers sundhed og afgrødeproduktivitet større end gennemsnittet, er en vigtig ny udvikling, " sagde Capps. "F.eks. fandt vi ud af, at ved at reducere nitrogen- og VOC -emissioner med kun 10 procent i visse områder, næsten 900 liv kunne reddes."

Ifølge undersøgelsen dette ville betyde politikker for at begrænse ethan- og propan-emissioner, som er de største menneskeskabte syndere blandt VOC'er. I byområder, hvor disse gasser og nitrogenoxider er til stede i høje niveauer fra køretøjets udstødning, VOC'er er den primære bidragyder til ozondannelse.

Kvælstofemissioner spillede en større rolle i at påvirke produktiviteten af ​​planter og afgrøder. Til afgrøder som kartofler, sojabønner og bomuld, kvælstofemissioner var forbundet med et tab på 3-4 procent i produktivitet. For en industri på 27 milliarder dollars som sojabønner, det er et stort hit.

Gruppen plottede data om tab af afgrødeproduktivitet på et kort for at vise effekten af ​​VOC- og nitrogen-emissioner, der rejser på tværs af statsgrænser. Et skarpt eksempel på dette, forfatterne bemærker, modellerer en emissionsreduktion på 10 procent i Californien og fremskriver en stigning i sojabønnerudbyttet i det centrale USA. deres kort over tab af træproduktivitet afspejler også virkningerne af Californiens emissioner på østlige bomuldstræer, der findes i midten af ​​landet.

"De værktøjer, vi brugte, kunne nemt anvendes af lokale eller statslige myndigheder for at reducere disse tab på grund af ozoneksponering, "Capps sagde." Derudover, EPA er i øjeblikket ved at gennemgå den nationale standard for luftkvalitet for ozon; i denne proces, de vil vurdere, om den samme standard for beskyttelse af menneskers sundhed og offentlig velfærd er den måde, de ønsker at fortsætte."

Disse resultater er de seneste i en løbende undersøgelse af Capps og hendes kolleger af effekterne af emissioner og modellering af virkningen af ​​politikker, der ville begrænse dem. Da stater og kommuner i stigende grad overvejer at implementere politikker for at regere i emissioner, granulære geografiske data som denne undersøgelse vil spille en vigtig rolle i at vejlede disse bestræbelser.