После десятилетий прогресса в очистке воздуха в США в последние годы значительно замедлились улучшения в отношении двух основных загрязнителей воздуха, говорится в новом исследовании. Ученые заявили, что неожиданное открытие указывает на то, что стране может быть труднее, чем предполагалось ранее, достичь своей цели по снижению загрязнения озоном.
«Хотя наш воздух здоровее, чем он был в 80-х и 90-х годах, качество воздуха в США не улучшается так быстро, как мы думали», - сказала ученый из Национального центра атмосферных исследований (NCAR) Хелен Уорден. соавтор.«Прибыль начинает замедляться».
В исследовании, проведенном международной группой исследователей, были проанализированы обширные спутниковые и наземные измерения оксидов азота и угарного газа. Они обнаружили, что уровни загрязняющих веществ, которые могут способствовать образованию приземного озона или смога, не продолжают довольно устойчиво снижаться, по оценкам Агентства по охране окружающей среды США..
«Мы были удивлены несоответствием между оценками выбросов и фактическими измерениями загрязняющих веществ в атмосфере», - добавил Чжэ Цзян, ведущий автор исследования. «Эти результаты показывают, что соблюдение будущих стандартов качества воздуха для загрязнения озоном будет более сложной задачей, чем считалось ранее».
Цзян, который провел большую часть исследований во время постдокторской стажировки в NCAR, теперь работает в Университете науки и технологий Китая.
Исследование будет опубликовано на следующей неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences. Исследование финансировалось в основном НАСА, Национальным управлением океанических и атмосферных исследований, Колорадским университетом в Боулдере и Национальным научным фондом, который спонсирует NCAR.
Выявление замедления
Окиси азота и угарный газ способствуют образованию приземного озона, загрязняющего вещества, вредного для здоровья человека и окружающей среды. Уровни загрязняющих веществ значительно снизились после принятия в 1970 году Закона о чистом воздухе, который стимулировал развитие технологий сокращения выбросов, таких как каталитические нейтрализаторы в автомобилях и горелки с низким содержанием оксида азота на электростанциях.
Однако ряд городов и отдаленных районов в Соединенных Штатах по-прежнему не соответствуют стандартам EPA по озону, которые агентство ужесточило в 2015 году.
Оценки выбросов EPA основаны на контролируемых показаниях или инженерных расчетах загрязняющих веществ, выбрасываемых транспортными средствами, заводами или другими источниками.
Чтобы получить более полную картину национальных уровней загрязнения, Цзян и его соавторы обратились к спутниковым приборам, которые измеряют уровни оксидов азота и угарного газа. Они проанализировали эти наблюдения за атмосферой с помощью передового компьютерного моделирования и статистического анализа, как для количественного определения концентраций загрязнителей, так и для составления карт их концентраций на территории Соединенных Штатов. Затем они подтвердили свои выводы наблюдениями со станций мониторинга качества воздуха, которые измеряют местные уровни загрязнения.
Результаты показали, что сокращение выбросов резко замедлилось за пятилетний период с 2011 по 2015 год по сравнению с 2005-2009 годами. В то время как концентрации оксидов азота ежегодно снижались на 7 процентов с 2005 по 2009 год, они снизились всего на 1,7 процента. ежегодно с 2011 по 2015 год - 76-процентное замедление. Эти данные контрастируют с кадастром выбросов Агентства по охране окружающей среды, согласно которому за тот же период замедление составило всего 16 процентов..
Аналогичным образом исследование показало, что в последние годы уровень угарного газа снижался намного медленнее.
Исследовательская группа изначально думала, что выбросы из Азии могут играть роль, но это не было подтверждено данными. Измерения показали, что замедление улучшения уровня загрязнения воздуха было особенно заметно на востоке США, что является одним из нескольких признаков того, что загрязняющие вещества не поступали из-за границы.
Авторы пришли к выводу, что некоторые из причин расхождений по оксидам азота могут быть:
- снижающийся относительный вклад бензиновых автомобилей в выбросы загрязняющих веществ из-за продолжающейся эффективности трехкомпонентных каталитических нейтрализаторов;
- увеличение относительных выбросов оксидов азота из таких источников, как промышленные, жилые и коммерческие котельные и внедорожники; и
- более медленное, чем ожидалось, сокращение выбросов большегрузными дизельными грузовиками с более новыми (и все еще развивающимися) технологиями каталитических нейтрализаторов.
Исследование пришло к выводу, что снижение уровня угарного газа, который в значительной степени выбрасывается автомобилями, вероятно, связано с большими преимуществами, которые уже были достигнуты за счет оснащения автомобилей трехкомпонентными каталитическими нейтрализаторами.
«По мере того, как вы становитесь более эффективными в контроле выбросов от автомобилей и электростанций, другие источники становятся более важными, и информации о них становится меньше», - сказал соавтор Брайан Макдональд, ученый из Национального управления океанических и атмосферных исследований. Кооперативный институт исследований в области наук об окружающей среде.
Авторы заявили, что последующие исследования, объединяющие кадастры EPA с новым поколением все более сложных спутниковых инструментов, приведут к более детальному пониманию того, как загрязнение меняется в ответ на меры по контролю за выбросами.
«Спутниковые измерения сверху вниз и инвентаризация предоставляют дополнительные данные, которые позволят нам получить более точные оценки источников выбросов», - сказал Макдональд.«Было бы полезно узнать больше о том, почему существуют расхождения и почему тенденция к улучшению качества воздуха замедляется».