ไฟป่าและการใช้ปุ๋ยฟาร์มเป็นเชื้อเพลิงมลพิษของโอโซน

ภาพไฟป่าของแคลิฟอร์เนียในฤดูหนาวนี้พูดถึงตัวเองเกี่ยวกับผลกระทบร้ายแรงของไฟ แต่รูปภาพเหล่านั้นไม่ได้บอกเล่าเรื่องราวทั้งหมด เมื่อรวมกับการปล่อยมลพิษในดินไฟกำลังผลักดันการเพิ่มขึ้นของมลพิษโอโซนระดับพื้นดินทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงขั้นพื้นฐานในวิชาเคมีบรรยากาศของเรานักวิจัยกล่าวและอาจทำให้มาตรฐานมลพิษทางอากาศไม่สามารถทำได้

“ เรากำลังเข้าสู่ระบอบมลพิษทางอากาศใหม่” Ian Faloona นักเคมีบรรยากาศที่ University of California, Davis กล่าว

การวิเคราะห์ข้อมูลดาวเทียมและการสังเกตระดับพื้นดิน Faloona และเพื่อนร่วมงานของเขาได้แยกแยะแหล่งที่มาจากโอโซนในแอ่งอากาศที่สำคัญในสหรัฐอเมริกาตะวันตกเฉียงใต้ การปล่อยดินและไฟป่าของสารตั้งต้นของโอโซนที่มีไนโตรเจนซึ่งเรียกว่า“ NOX” รวมกันเป็นระดับโอโซนเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ ทีมพบ ระดับการปล่อย NOx เหล่านี้คือตอนนี้เทียบได้กับแหล่งที่มาจากมนุษย์เช่นรถยนต์และโรงงานตลอดทั้งตะวันตกเฉียงใต้ของสหรัฐอเมริกา Faloona กล่าว เขารายงานการค้นพบครั้งแรกของเขาในเดือนมกราคมที่การประชุมประจำปีของสมาคมอุตุนิยมวิทยาอเมริกันในนิวออร์ลีนส์

โอโซนระดับพื้นดินมักมาจากมลพิษหลักอื่น ๆ ที่ทำปฏิกิริยากับแสงแดดและอากาศนิ่ง มันได้รับเชื่อมโยงกับผลกระทบต่อสุขภาพที่ไม่พึงประสงค์รวมถึงการเจ็บป่วยทางเดินหายใจที่เพิ่มขึ้นปัญหาการสืบพันธุ์การเสียชีวิตก่อนวัยอันควรและมะเร็งบางชนิด นั่นเป็นเหตุผลว่าทำไมจึงเป็นหนึ่งในหกมลพิษทางอากาศหลักที่หน่วยงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมของสหรัฐอเมริกาได้ควบคุมมาตั้งแต่ปี 1970

เมื่อเวลาผ่านไปมาตรฐานสำหรับโอโซนได้ถูกทำลายลงเมื่อเร็ว ๆ นี้ในปี 2558 ตอนนี้เป็น 70 ส่วนต่อพันล้านในค่าเฉลี่ยแปดชั่วโมง แต่“ การประมาณการของการปล่อยมลพิษในอนาคตนั้นสามารถมองเห็นแหล่งข้อมูลขนาดใหญ่จากการปล่อยมลพิษทางการเกษตรและต้องการไฟป่า” Faloona กล่าว

ในขณะที่กฎระเบียบมีการ จำกัด การผลิต NOX โดยแหล่งข้อมูลที่มนุษย์สร้างขึ้นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในเขตเมืองข้อมูลดาวเทียมตั้งแต่ปี 2558 เริ่มแสดงระดับ NOX ที่เพิ่มขึ้นในพื้นที่ห่างไกลของแคลิฟอร์เนีย Faloona พบรูปแบบที่เชื่อมโยงกับการเพิ่มขึ้นอย่างน่าตกใจในกิจกรรมไฟป่าเมื่อเร็ว ๆ นี้และการเพิ่มการปล่อยดินเนื่องจากสภาพอากาศร้อนและการใช้ปุ๋ยที่เพิ่มขึ้น

การค้นพบนี้เกิดขึ้นเมื่อไฟป่าได้ทำลายพื้นที่ชายฝั่งสู่ชายฝั่งในสหรัฐอเมริกาตั้งแต่ไฟไหม้ทำลายล้างในลอสแองเจลิสไปจนถึงการระเบิดครั้งล่าสุดในเซาท์แคโรไลนาและลองไอส์แลนด์นิวยอร์ก

การวิจัยก่อนหน้านี้แสดงให้เห็นว่าควันไฟป่ากำลังล่องลอยไปทั่วเมืองการผลิตโอโซนเริ่มต้น- และ Dan Jaffe นักอุตุนิยมวิทยาที่ University of Washington ใน Bothell, Wash. เมื่อเร็ว ๆ นี้แสดงให้เห็นว่าจำนวนวันที่เกินเกณฑ์โอโซนคุณภาพอากาศแห่งชาติสองเท่าในช่วงปีไฟป่าสูง-

แต่ควันไฟป่าเท่าไหร่พร้อมกับการปล่อยปุ๋ยไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด

Faloona พัฒนาวิธีการที่จะได้รับจำนวนโอโซนมาจากแหล่งต่าง ๆ และพบการเปลี่ยนแปลงพื้นฐาน การลดลงอย่างต่อเนื่องในช่วง Z ที่ผ่านมาหลายทศวรรษได้หยุดชะงักแล้ว โอโซนส่วนใหญ่ - 64 ถึง 70 ppb - ยังคงอยู่ในมหาสมุทรแปซิฟิกจากแหล่งที่อยู่นอกเหนือพรมแดนของสหรัฐฯเช่นเดียวกับตั้งแต่ปี 1990 ในขณะเดียวกันแหล่งรถยนต์และอุตสาหกรรมที่ควบคุมตอนนี้ซึ่งครั้งหนึ่งเคยคิดเป็น 15 ถึง 20 ppb ในเมืองขนาดกลางตอนนี้มีส่วนร่วมภายใต้ 6 ppb ในเขตเมืองส่วนใหญ่ (ไม่รวม megapolises เช่นลอสแองเจลิส)

ไฟป่าและดินผลกระทบเพิ่มโอโซนอีก 1 ถึง 7 ppb เขาพบหรือมากถึง 50 เปอร์เซ็นต์ของโอโซนส่วนเกิน ในการศึกษาติดตามผลมุ่งเน้นไปที่อ่างอากาศหนึ่งที่ปราศจากผลกระทบจากไฟป่าเขาพบว่า NOx 2 ppb ในอากาศมาจากปุ๋ยการเกษตร

ตัวเลขเหล่านั้นอาจฟังดูไม่มากนัก แต่เมื่อพูดถึงการพยายามอยู่ต่ำกว่า 70 ppb ทุกบิตจะมีค่า สิ่งที่เกิดขึ้นก็คือแหล่งที่มาของสารตั้งต้นโอโซนที่ไม่มีการควบคุมจากไฟป่าและดินเกษตรในปัจจุบันมีส่วนร่วมในเขตเมืองส่วนใหญ่ในสหรัฐอเมริกาตะวันตกเฉียงใต้เช่นเดียวกับแหล่งที่มาของมนุษย์แบบดั้งเดิม

แต่ข้อมูลบางอย่างนั้นไม่ได้คิดในความพยายามที่จะต่อสู้กับโอโซนเสมอไป ตัวอย่างเช่นสำหรับรัฐที่คำนวณการปฏิบัติตามข้อกำหนดของโอโซน EPA เสนอกลไกในการยกเว้นข้อมูลที่มาจากเหตุการณ์พิเศษเช่นไฟป่า แสดงให้เห็นว่าวันหนึ่งได้รับอิทธิพลจากควันมีความซับซ้อนมากจนไม่ค่อยเรียกร้องกฎ “ หากคุณถือคนผิดที่รับผิดชอบต่อมลพิษที่พวกเขาไม่ได้ก่อให้เกิดระบบของเราก็พังทลายลง” Jaffe กล่าว