El primer estudio revisado por pares para cuantificar directamente cómo las emisiones de las actividades de petróleo y gas influyen en la contaminación por ozono durante el verano en el Front Range de Colorado confirma que los vapores químicos de las actividades de petróleo y gas contribuyen de manera significativa al problema crónico del ozono en la región.
Los niveles de contaminación por ozono durante el verano en el norte de Front Range aumentan periódicamente por encima de las 70 partes por mil millones ppb, lo que se considera poco saludable; en promedio, 17 ppb de ese ozono se producen localmente. La nueva investigación, publicada en el Revista de investigación geofísica: Atmósferas , muestra que las emisiones de petróleo y gas contribuyen con un promedio de 3 ppb del ozono producido localmente diariamente, y potencialmente más que eso en los días de alto nivel de ozono.
"Al combinar cerca de 50.000 mediciones de alta precisión de COV en el Front Range de Colorado con un modelo igualmente detallado, hemos podido analizar el papel del petróleo y el gas", dijo Erin McDuffie, autora principal del estudio ycientífico del Instituto Cooperativo de Investigación en Ciencias Ambientales CIRES de la Universidad de Colorado Boulder, que trabaja en el Laboratorio de Investigación del Sistema Terrestre de la NOAA. "Esperamos que esta técnica nos ayude a comprender mejor qué factores contribuyen a los desafíos de la calidad del aire en otras partes delOeste."
La contaminación por ozono, que puede dañar los pulmones de las personas y dañar los cultivos, se produce cuando la luz solar provoca reacciones entre compuestos orgánicos volátiles COV y óxidos de nitrógeno NOx. En ciudades como Denver, el NOx proviene principalmente de los tubos de escape de los vehículos. Los COV puedenprovienen tanto de fuentes naturales como árboles como de fuentes antropogénicas, como las actividades de petróleo y gas.
Front Range norte de Colorado fue una ubicación interesante para este estudio por varias razones, dijeron los investigadores. Primero, contiene la ciudad principal de Denver, así como las regiones activas de petróleo y gas al noreste. "Esta área es única,con altas concentraciones de óxidos de nitrógeno de las áreas urbanas y COV del petróleo y el gas. Eso nos permite ver cómo las emisiones de petróleo y gas están influyendo en la producción de ozono ", dijo McDuffie.
En segundo lugar, la región ya tiene un alto nivel natural de ozono, y eso significa que hay menos espacio entre los niveles de fondo y el estándar de la Agencia de Protección Ambiental. Los investigadores determinaron que en un día de verano promedio, alrededor de 58 ppb de ozono presentes enel aire sobre la superficie proviene de fuentes de fondo regionales o de ozono residual producido localmente durante los días anteriores. La mezcla de este ozono con la superficie durante el día deja muy poco espacio para la producción local antes de alcanzar los estándares de ozono basados en la salud.
En tercer lugar, en comparación con otras partes del país, las llanuras de Front Range de Colorado tienen niveles bajos de COV de fuentes naturales durante las horas del día cuando se forma ozono, lo que hace que la región sea potencialmente más sensible a las emisiones de COV de petróleo y gas que ingresan al aire..
El norte de Front Range ha experimentado un gran auge en la actividad de petróleo y gas en los últimos años: la cantidad de pozos activos en el campo de gas Wattenberg del centro de Colorado casi se duplicó a más de 27,000 entre 2008 y 2015, según datos estatales. Control de la contaminación del aire de ColoradoLos expertos de la división utilizan un modelo para identificar las fuentes de formación de ozono en varios lugares de monitoreo durante varios días. Teniendo en cuenta todas las fuentes de emisiones, encuentran que en el área de Northern Front Range, el sector del petróleo y el gas puede ser una fuente importante de COV para el ozonoformación de contaminación, dependiendo de la meteorología y el transporte.
Colorado no ha cumplido con el estándar federal de ozono desde 2007. El año pasado, la EPA ajustó el estándar de 75 ppb a 70 ppb.
Este estudio utilizó mediciones de ozono y sus precursores, NOx y COV, realizadas durante campañas de campo en los veranos de 2012 y 2014 en el Observatorio Atmosférico de Boulder BAO, una torre alta construida específicamente para la investigación atmosférica, propiedad y operadapor NOAA. Para cuantificar con precisión las contribuciones del aire del petróleo y el gas a la producción local de ozono, McDuffie utilizó un modelo personalizado que incluía más de 15.000 reacciones químicas.
Ella y sus colegas encontraron que los COV del petróleo y el gas contribuyen en un promedio del 17 por ciento al ozono producido químicamente localmente durante el verano. "El 17 por ciento es pequeño pero potencialmente significativo", dijo Steven Brown, coautor y científicoen el Laboratorio de Investigación del Sistema Terrestre de la NOAA ".
Él y sus colegas dijeron que les gustaría explorar cómo las emisiones de petróleo y gas pueden afectar la cantidad de días que el ozono está por encima del estándar; este estudio no pudo cuantificar eso. Y también les gustaría ver un trabajo de seguimiento en ununa serie de sitios terrestres coordinados, por ejemplo, entre Denver y Fort Collins al norte, para capturar lo que sucede en diferentes lugares de la región. Y al equipo le gustaría utilizar esta nueva técnica en otros lugares del oeste de EE. UU.para analizar las diversas fuentes que contribuyen a la contaminación por ozono allí.
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Materiales proporcionado por Universidad de Colorado en Boulder . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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