Новое исследование объясняет зимнее загрязнение озоном в нефтегазовых районах Юты

Химические вещества, выбрасываемые в атмосферу при разведке, добыче и связанной с нефтью и газом деятельности, могут запускать реакции, приводящие к высоким уровням озона зимой, вплоть до превышения федеральных стандартов здравоохранения. К такому выводу пришло новое исследование под руководством NOAA, опубликованное в журнале Nature.

Исследование актуально в свете ускорения нефтегазовой разработки в бассейне Уинта в Юте и других регионах благодаря новым технологиям. Его результаты могут помочь управляющим качеством воздуха определить оптимальные пути минимизации воздействия озонного загрязнения. При скачках озона эксперты EPA рекомендуют, особенно чувствительным группам населения, ограничивать время на открытом воздухе.

Зимнее загрязнение озоном неожиданно, так как обычно интенсивный летний солнечный свет запускает реакции его образования, отметил ведущий автор Питер Эдвардс. Однако в зимней северо-восточной Юте уровни летучих органических соединений (ЛОС) накапливаются настолько, что сами становятся «спусковым крючком». Инверсия, концентрирующая ЛОС, и снежный покров, усиливающий отражение света, ускоряют производство озона. По оценкам EPA, 97% ЛОС в этом регионе происходят от деятельности нефтегазового сектора.

Например, в 2013 году в Урей, Юта, стандарты качества воздуха по озону превышались 49 раз за зиму. Для сравнения, в густонаселенном районе Риверсайд в Калифорнии превышений было примерно вдвое меньше, но летом.

«В Юте зимой та же стартовая смесь — оксиды азота и ЛОС, — но другой «искровой» механизм, — пояснил соавтор Стивен Браун. — В зимних условиях гораздо более высокие концентрации ЛОС распадаются с образованием карбонильных соединений, которые и запускают производство озона».

Исследование основано на данных зимних кампаний в бассейне Уинта. «Мы столкнулись с разными условиями: снежными зимами 2013 и 2014 годов и почти бесснежной зимой 2012 года, — сказал руководитель исследований Джеймс Робертс. — Выбросы ЛОС от нефтегазовой деятельности были высокими все три года, но высокий озон наблюдался только в холодные, снежные периоды со стагнацией воздуха».

«Эти исследования в Юте заставили нас по-новому взглянуть на химию загрязнения воздуха, — отметил соавтор Йост де Гоув. — Наши выводы могут помочь разрабатывать политику для соответствия стандартам качества воздуха в регионах с подобными эпизодами».