加拿大油砂礦排放出大量未經(jīng)監(jiān)測的污染氣體
由美國耶魯大學(xué)環(huán)境工程師Drew Gentner和加拿大環(huán)境與氣候變化聯(lián)邦機構(gòu)(ECCC)化學(xué)家John Liggio領(lǐng)導(dǎo)的一項新研究顯示 ，根據(jù)飛機測量，加拿大備受爭議的產(chǎn)油的油砂排放了大量的污染氣體，影響了空氣質(zhì)量，其釋放的污染氣體比洛杉磯等大城市釋放的還要多，大約相當(dāng)于加拿大其他人為排放源的總和——包括汽車交通和所有其他工業(yè)的排放。數(shù)據(jù)顯示，這次監(jiān)測到的污染是標準監(jiān)測技術(shù)行業(yè)報告的20~64倍。相關(guān)研究結(jié)果發(fā)表于1月25日《科學(xué)》。
加拿大阿爾伯塔省的油砂。圖片來源：John Liggio, Andrea Darlington and Andrew Elford
該研究使用了一種創(chuàng)新方法來測量阿爾伯塔省油砂上空空氣中所有的碳基分子。研究人員將二氧化碳等溫室氣體排除在外，轉(zhuǎn)而只追蹤對空氣質(zhì)量重要的分子，其中許多分子以前從未在油砂中被監(jiān)測過。這些碳基氣體可以在空氣中播下微粒污染的種子，并與其他化學(xué)物質(zhì)反應(yīng)形成地面臭氧。
Liggio說，ECCC已經(jīng)在與合作伙伴合作，以確定該論文的結(jié)果如何能改進油砂使用的報告方法。加拿大最大的油砂公司卡爾加里聯(lián)盟發(fā)言人Mark Cameron表示：“油砂行業(yè)使用ECCC制定的標準來測量排放，我們期待著共同努力，探索進一步加強測量實踐的機會。”
加拿大的油砂蘊藏著大量的石油，使其成為僅次于沙特阿拉伯和委內(nèi)瑞拉的第三大石油儲量國。自20世紀60年代以來，很多公司一直在開采這種石油，但它被鎖在粘稠的瀝青砂中，因此這個過程是能源和水密集型的。石油日產(chǎn)量已激增至300多萬桶，約占加拿大國內(nèi)生產(chǎn)總值的3%。
這一大規(guī)模行動對環(huán)境的影響使其成為國際抗議的目標。非營利組織加拿大全球森林觀察估計，自2000年以來，該行業(yè)已經(jīng)砍伐或退化了77萬公頃的森林。開采石油需要額外的能源，這意味著每桶油砂會比傳統(tǒng)石油產(chǎn)生更多的溫室氣體。儲存提煉過程中殘留物的巨大尾礦池已經(jīng)泄漏，這引起了人們的關(guān)注，尤其是對生活在下游的土著居民。
空氣質(zhì)量通常不會被強調(diào)為瀝青砂開采的主要問題之一。研究人員此前已經(jīng)注意到，焦油砂順風(fēng)處的空氣中有高濃度的被稱為二次有機氣溶膠的顆粒污染物，其濃度與墨西哥城等主要城市順風(fēng)處的濃度相似。因此，他們開始識別和測量導(dǎo)致這些氣溶膠的碳基氣體排放。
研究團隊表示，大多數(shù)關(guān)于有機排放的報告只關(guān)注了揮發(fā)性有機化合物的一個子類，這種化合物很容易蒸發(fā)，通常被認為是造成大部分空氣污染的原因。最新的研究采用了更廣泛的方法，也研究了不易蒸發(fā)的半揮發(fā)性和低揮發(fā)性化合物。研究團隊指出，整個集合可能包括成千上萬種化合物，從丙酮這樣的小分子到柴油燃料中可能發(fā)現(xiàn)的重碳基分子。
研究團隊在2018年從17個油砂作業(yè)的30次飛行中收集了數(shù)據(jù)。同時還測量并識別了一些特定的有機化合物，既可以了解是什么組成了排放的混合物，也可以從測量中去除二氧化碳、甲烷和一氧化碳的背景水平。研究人員表示，這種方法也可以用于對其他行業(yè)進行更全面的排放監(jiān)測。
這些發(fā)現(xiàn)有助于描繪出油砂污染的更廣闊圖景，為此前強調(diào)甲烷排放高于預(yù)期的研究提供了補充。此前，Liggio團隊還報告稱，瀝青砂的溫室氣體排放量比行業(yè)用標準技術(shù)測量的溫室氣體排放量高出約30%。Liggio指出，加拿大政府正在與工業(yè)界和其他合作伙伴合作，了解這種差異的來源。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1126/science.adj6233
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