野火和農場化肥的使用加劇了臭氧污染

今年冬天加州野火的圖像本身就說明了火災的破壞性影響。但這些照片並不能說明整個故事。研究人員表示，火災與土壤排放一起導致地面臭氧污染增加，導致大氣化學成分發生根本性變化，並可能導致空氣污染標準無法達到。

“我們正在進入一個新的空氣污染制度，”加州大學戴維斯分校的大氣化學家伊恩·法魯納（Ian Faloona）說。

通過分析衛星數據和地面觀測，法盧納和他的同事們梳理出了美國西南部主要空氣盆地臭氧的來源。研究小組發現，土壤和野火排放的含氮臭氧前體（統稱為“氮氧化物”）正在日益提高臭氧水平。這些氮氧化物排放水平是現在可以與汽車和工廠等人造來源的產品相媲美法魯納說，遍及美國西南部。一月份，他在新奧爾良舉行的美國氣象學會年會上報告了他的初步發現。

地面臭氧通常來自與陽光和停滯空氣發生反應的其他主要污染物。它一直，包括呼吸道疾病、生殖問題、過早死亡和某些癌症的增加。這就是為什麼它是美國環境保護署自 20 世紀 70 年代以來一直監管的六種主要空氣污染物之一。

隨著時間的推移，臭氧標準逐漸降低，最近一次是在 2015 年；現在八小時平均值為十億分之七十。但“對未來排放的估計忽視了農業排放的巨大來源，並希望野火能夠消失，”法魯納說。

儘管法規限制了人為排放的氮氧化物（尤其是在城市地區），但自 2009 年以來，衛星數據開始顯示加州偏遠地區的氮氧化物水平不斷上升。法盧納發現了一些模式，這些模式與近期野火活動的驚人增加以及氣候變暖和化肥使用量增加導致的土壤排放增加有關。

這一發現發布之際，山火已經席捲了美國從東海岸到西海岸的地區，從一月份洛杉磯的毀滅性火災到最近南卡羅來納州和紐約長島的大火

先前的研究表明，野火煙霧在城市上空飄蕩。華盛頓大學博塞爾市的氣候學家 Dan Jaffe 最近表示，超過國家空氣質量臭氧閾值的天數在野火高發年份翻倍。

但野火煙霧以及化肥排放到底有多少造成了這個問題，目前尚不清楚。

法盧納開發了一種方法來推算有多少臭氧來自不同的來源，並發現了根本性的轉變。過去幾十年來的穩步下降現已停止。絕大多數臭氧（64 至 70 ppb）仍然從美國境外的太平洋飄入，就像 20 世紀 90 年代以來的情況一樣。與此同時，現在受監管的汽車和工業來源曾經在中型城市佔 15 至 20 ppb，現在在大多數城市地區（不包括洛杉磯等大城市）的貢獻低於 6 ppb。

他發現，野火和土壤影響使臭氧含量又增加了 1 至 7 ppb，即過量臭氧的 50%。在一項針對未受野火影響的空氣盆地的後續研究中，他發現空氣中約 2 ppb 的氮氧化物來自農業肥料。

這些數字聽起來可能並不多。但當要努力將濃度保持在 70 ppb 以下時，每一比特都很重要。所出現的情況是，野火和農業土壤中不受管制的臭氧前體來源目前對美國西南部大多數城市地區的貢獻與傳統的人為來源一樣多。

然而，其中一些數據並不總是被納入對抗臭氧層的努力中。例如，對於計算臭氧合規性的州，美國環保局提供了一種機制來排除來自特殊事件（如野火）的數據。證明某一天受到煙霧的影響是如此復雜，以至於各州很少援引該規則。 “如果你讓錯誤的人對他們沒有造成的污染負責，我們的系統就會崩潰，”賈菲說。