Kaupunkien ilman saastuminen Yhdysvalloissa on ollut laskeva lähellä 1970-järjestelmiä.

Liittovaltion säädökset, erityisesti presidentti Nixonin hyväksymä puhdasta ilmaa koskeva säädös myrkyllisten ilman epäpuhtauksien, kuten bentseeni, hiilivety ja otsoniVahva hapetin, joka alensi tehokkaasti niiden ilmassa vallitsevaa ilmaa.

Mutta noin 10 vuotta sitten USA: n ilman epäpuhtauksien kuva alkoi muuttua. Monissa eri puolilla kansakuntaa herättävä "puomisto" johti uuteen hiilivetyjen lähteeseen ilmakehään, mikä vaikutti sekä myrkyllisen bentseenin että otsonin runsauteen, myös alueilla, joita tällainen ilmansaaste ei aiemmin vaikuttanut suuresti.

Tämän seurauksena viime vuosina on tehty tutkimuksia, joiden avulla voidaan selvittää, mitkä päästöt ovat fracked-öljy- ja kaasukaivoista, joita kutsutaan ”epätavallisiksi” lähteiksi teollisuudessa. Vaikka paljon keskustelua on metaanipäästöt, kasvihuonekaasu, vähemmän huomiota on kiinnitetty ilmamyrkkyihin.

Ylävirran päästöt

Fracking on termi, joka voi sekoittaa vahvoja tunteita vastustajiensa ja kannattajiensa keskuudessa. Se on itse asiassa yhdistelmä tekniikoita, mukaan lukien hydraulinen murtuminen, joka on mahdollistanut poranterien vetää hiilivetyjä kivimuodostelmista, jotka eivät koskaan olleet kannattavia.

Porakoneet hajottavat liuskekivikerroksia korkeapaineisella vedellä, hiekalla ja kemikaaleilla aloittaa hiilivetyjen virtaus kaivosta. Itse hydraulinen murtamisprosessi, sen suuren vedenkysynnän ohella, on mahdollisesti vähiten ympäristövaikutteinen askel koko hiilivetyjen porauksen toimintaketjussa. Merkittävämmät ympäristövaikutukset ovat todennäköisesti jäteveden käsittely ja hävittäminen sekä höyryjen vapautuminen öljystä ja kaasusta.

Hiilivetyjen tuotanto, jakelu ja käyttö ovat aina johtaneet tiettyihin päästöihin ilmaan joko suoraan (aiottujen tai tahattomien) vuotojen kautta tai polttoaineiden puutteellisen palamisen aikana. Meillä on kuitenkin asetusten ja teknologisen innovoinnin avulla vähentää tätä lähdettä viimeisen 30-vuoden aikana, noin 10-arvolla.

Infrapunakameralla otettu video näyttää kaasuvuodot, jotka vuotavat varastosäiliöistä, venttiileistä ja muista öljy- ja kaasuteollisuuden käyttämistä laitteista.

{youtube}https://youtu.be/N7tLcPQk3PA{/youtube}

Siitä huolimatta, missä hiilivetyjä tuotetaan, \ t puhdistettu tai varastoitu, päästöjä on jonkin verran. Fracking-iässä suuret toiminnot tavanomaisissa kaivospaikoissa on korvattu satoja kaivoja maisema. Kukin edellyttää veden, kemikaalien ja laitteiden kuljetusta näihin tyynyihin ja jätevesien poistamiseen, eikä mikään niistä ole säännelty kuten mikään suurempi laitos olisi.

Tämän seurauksena epätavallinen tuotanto ei ole ainoastaan ​​nostanut kuorma-autoliikennettä ja siihen liittyviä päästöjä liuskealueilla, vaan myös a uusiutunut hiilivetyjen lähde. Ne tulevat ilmakehään, kun ne vuotavat venttiileistä, putkista, erottimista ja kompressoreista tai poistoilmaventtiileistä säiliöissä. Yhdessä typpioksidit päästöt, pääasiassa kuorma-autojen, kompressorien ja porauslaitteiden dieselmoottoreista, nämä hiilivedyt voivat muodostaa merkittäviä määriä haitallisia, maanpinnan otsoni päivällä.

Mittaushaasteet

2011issa paperi väitti sitä metaanipäästöt tavanomaisista öljy- ja kaasututkimuksista ei ole aliarvioitu merkittävästi. Tutkijat alkoivat tutkia voimakkaasti hiilihydraattien päästöjä fracking-toiminnoista. Siten 2013in jälkeen on kehitetty merkittävä määrä kirjallisuutta, josta suurin osa keskittyy metaanipäästöihin, maakaasun pääkomponenttiin ja voimakkaaseen kasvihuonekaasuun.

Tutkijat ovat kääntyneet satelliitteihin ja muihin metaanipäästöjen mittaustapoihin, jotka voivat olla korkeampia öljy- ja kaasuntuotannon alueilla. NASA, CC BY

EPA seuraa metaanipäästöjä kasvihuonekaasujen kartoitus, mutta numerot perustuvat 1980- ja 1990-järjestelmissä kehitettyihin arvioihin, ja ne on koottu laskelmilla ja toimialan itsearvioinnilla.

Itse asiassa molemmat satelliitti ja ilmakehän mittaukset ehdottaa, että talouskumppanuussopimusten arviot voisivat aliarvioida reaalimaailman metaanipäästöt jopa kaksi kertaa. Jos tämä pätee metaaniin, myös hiilidioksidipäästöt ovat todennäköisesti aliarvioituja.

Otsonin muodostuminen

Kuten monissa tällaisissa tapauksissa on olemassa vivahteita.

Ilman mittaukset NOAA: lla viittaavat siihen, että EPA-metaaniarvioita voidaan soveltaa vanhempiin, kypsään liuskealueisiin, joilla on enimmäkseen maakaasun tuotanto. Mutta näin ei ole nuoremmilla liuskealueilla, jotka myös tuottavat suuria määriä öljyä maakaasun rinnalla, kuten Bakken Pohjois-Dakotassa. Pelkästään Bakkenin päästöt voivat olla niin suuria, että niistä vastaa noin puolet uudistetusta etaanin lisääntyminen pohjoisella pallonpuoliskolla fracking-puomin alusta lähtien.

Samoin omat tutkimuksemme Eagle Ford shale Teksasin etelä-keskiosassa ehdotetaan, että hiilivetypäästöt ovat korkeammat kuin tällä hetkellä arvioidaan. Tämä lisää alueellisen otsonin muodostumisen mahdollisuutta, koska nämä hiilivedyt hapetetaan ilmakehässä typen oksidien läsnä ollessa. Ja koska otsoni National Ambient Air Quality Standard alennettiin äskettäin 70-osaan miljardiksi, otsoni San Antoniossa Eagle Fordin etupuolella, joka on lähellä 75 ppb: n vanhaa kynnystä, liuskekaasujen hiilivetypäästöjen vaikutus ei ole vähäinen.

San Antonion otsonipäät eivät ole ainutlaatuisia. Sisään joillakin alueillavuosikymmenten mittainen edistyminen otsonin ilmanlaadussa on pysähtynyt; toisissa, erityisesti Uintah-allas Utahissa, The uusi otsoniongelma on syntynyt pakkausalan päästöjen vuoksi.

Bentseeni

Hiilivetypäästöjen lisääntyminen on vaikuttanut myös otsonikehitykseen kohdistuvien vaikutusten ohella myös ilmakehän myrkyllisyyteen, jonka uskotaan olevan tarina menneisyydestä Yhdysvalloissa: bentseeni. Toisin kuin otsoni, jota laajasti seurataan, bentseeni ei ole. Koska se on tunnettu karsinogeeni, se on jo pitkään ollut sääntelyvirastojen tutka.

1-osan ja miljardin suuruisen 1970-osan ja 80s-kaupunkien keskiarvo bentseenipitoisuudet ovat laskeneet 5-10 prosenttia vuodessa, samoin kuin muut ilman epäpuhtaudet, viimeisten 20: n ja 30-vuosien välillä. Vuotuiset keskimääräiset bentseenipitoisuudet ovat nyt alle 1.5-osuuden miljardia kohden yli 90-prosenttiosuuden paikoista, jotka valvovat bentseeniä säännöllisesti, mutta vain harvat tällaiset seuranta-asemat ovat tai ovat lähellä liuskealueita.

Korkea bentseenipitoisuus pellava-alueilla, kuten lähellä Barnett-liuskekiviä Texasissa, tallennettiin varhain fracking-puomiin, mutta tähän päivään on saatavilla vain vähän jatkuvaa ilman seurantatietoa, eikä käytännössä ole tietoja ennen fracking-puomista vertailua varten.

Vaikka bentseeniä seurataan yleensä tasojen alapuolella, Texasin ympäristönlaadun komissio (TCEQ) olisi huolissaan, on käymässä selväksi, että tasojen on oltava lisääntyneet maaseudun liuskealueiden paikoissa.

Sormenjälkitutkimuksemme 2015: n tiedot Karnes Cityn uusimmasta ilmavalvonnasta, Texas, Eagle Ford -liuskan keskellä, viittaavat siihen, että alle 40-prosenttiosuus bentseeniä liittyy edelleen pakokaasupäästöihin, sen aikaisempaan päästölähteeseen. Sen sijaan 60-prosenttiosuus on nyt sidoksissa erilaisiin öljy- ja kaasun etsintätoimintoihin, mukaan lukien kaasulämmitteiset päästöt.

Tutkimukset Colorado ja Texas osoittavat, että korkeammat bentseenipitoisuudet liuskealueilla korreloivat selvästi muiden öljy- ja kaasututkimuksen aiheuttamien hiilivetykaasujen kanssa.

Terveysvaikutukset

Vaikka otsoni jakautuu suhteellisen tasaisesti alueella, bentseenin ja muiden ensiöpäästöt ei-metaaniset hiilivedyt ovat suuremmissa pitoisuuksissa ilmassa lähde- en vieressä. Siksi kun useimmat otsonin seuranta-asemat ovat melko edustavia suuremmalle alueelle, bentseenin valvonta kaukana sen hallitsevista lähteistä liuskealueilla ei anna edustavaa kuvaa.

Kalkkialueen asukkaiden riskit ovat korotettu niiden läheisyydellä kaivoihin. Käynnissä olevat terveystutkimukset ovat osoittaneet, että tietyt pienet terveysvaikutukset, kuten sinuiitti, migreenit ja väsymys, Mutta myös sairaalahoitoon ja varma sikiövaurioita, ne ovat tunnistettavissa tunnistetulla tavalla alueen pinta-alan tiheyteen tai kodin etäisyyteen öljyn ja kaasun kaivoihin, mikä edellyttää perusteellisempaa tutkimusta.

Johtopäätöksenä voidaan todeta, että liuskepuomi on luonut uuden, suuren mittakaavan, diffuusioksidipäästöjen lähteen, joka vaikuttaa haitallisesti ilmamyrkkyjen tasoon. Vaikutukset ovat hienovaraisia, mutta ne tapahtuivat yleensä ilman ilman epäpuhtauksien seurantaa, mikä vaikeutti trendien arviointia.

Monissa tapauksissa näitä epäpuhtauksia voidaan vähentää järkevillä päästöjen vähentämistoimenpiteillä ja joillakin yrityksillä laittaa or suunnitelma hyviä käytäntöjä. Kuitenkin jatkuva kasvualustan kasvu ja suunnitelmat poistetaan metaanipäästöjä koskevat määräykset ei vähennä suuria hiilivetypäästöjä ja niihin liittyviä alueellisia otsoniongelmia.

Author

Gunnar W. Schade, ilmakehätieteiden dosentti, Texas A&M -yliopisto

Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Conversation. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat:

at InnerSelf Market ja Amazon