Inte mycket legitim vetenskaplig forskning handlar om att odla marijuana växter i ett garage, men det var vad som krävdes för William Vizuete, docent i miljövetenskap och teknik vid Gillings School of Global Public Health vid University of North Carolina, att börja lösa problemet med om den blomstrande cannabisindustrin i Colorado påverkar luftkvaliteten i Denver.

När fler stater legaliserar marijuana för medicinskt och fritidsbruk (från och med 2018, 33 stater och Washington D.C. har avkriminaliserat läkemedlet på något sätt eller sätt), studier tyder på att marijuanaodling påverkar miljön på olika sätt, från fragmentering av livsmiljöer till dess extrema energi- och vattenbehov. Men tills Vizuete och en doktorand. student gick till Denver och köpte och övervakade 12 marijuanaplantor - tre exemplar av fyra populära cannabissorter - i ett garage, ingen hade någonsin räknat ut den avgift cannabisodling kan ha på luftkvaliteten.

"Jag samarbetade med National Center for Atmospheric Research, men jag kunde inte odla växter i North Carolina där jag bor - jag kunde inte ens ta med dem till en federal anläggning i Colorado, "säger Vizuete." I Colorado, du kan lagligt köpa växterna och ta hem dem till din privata bostad och odla dem, så vi gjorde det. Vi startade butik i garaget och gjorde mätningar med hjälp av de tekniker och metoder vi använder för varannan anläggning. "

Gasutsläpp

Vizuetes forskning, publicerad 30 oktober, 2018 i tidskriften Atmospheric Environment, bestämde sig för att upptäcka sammansättningen och den hastighet med vilken marijuana växter avger gaser som kallas terpener. Det finns många olika typer av terpener - ett ek gör mycket av en som kallas isopren, och när du går genom en tallskog, det är en terpen som kallas alfa-pinen som du luktar i luften. Terpener som eukalyptol är det som ger marijuanaplanter sin distinkta doft, men dessa föreningar påverkar också atmosfären:

"Appalachianbergen kallas Smoky Mountains på grund av den vita disen du ser där, "säger Vizuete." Detta händer eftersom partiklar bildas när dessa terpener reagerar i atmosfären, bildar aerosol och orsakar den dimman. "

Vizuete och hans team fann att marijuana växter var ganska genomsnittliga utsläpp av terpener, och att sammansättningen av och hastigheten med vilken terpengaserna avges av växterna beror på marijuanaplantens stam.

Men vad har allt detta att göra med luftkvaliteten?

Terpener och VOC

Terpener är en typ av kemikalier som kallas flyktiga organiska föreningar (VOC), som släpps ut i atmosfären och bidrar till kemin som producerar luftföroreningar. Forskare insåg detta för cirka 40 år sedan, och vi andra upptäckte det 1981, när president Ronald Reagan berömt hävdade att "träd orsakar mer föroreningar än bilar gör." Han hade delvis rätt - i en stad som Atlanta, Georgien, Det är svårt att få luftkvalitetsmodellerna rätt utan att ta hänsyn till det enorma antalet ekar i sydöstra USA.

Det fungerar så här:I närvaro av solljus, VOC som terpener reagerar med en annan typ av förening som kallas kväveoxider (NOx), som kommer från förbränningskällor:kraftverk, bilar, någon bransch som gör en låga. När du har rätt mängd NOx och VOC i närvaro av solljus, du får partiklar och ozon - båda luftföroreningar.

"Det är en mycket komplicerad kemi, det är därför forskare måste köra luftkvalitetsmodeller för att ta reda på det, "säger Vizuete." Beroende på förhållandet mellan VOC och NOx som släpps ut på något ställe, olika typer eller mängder av dessa föroreningar kan framställas. Till exempel, sydöstra USA har många VOC på grund av alla träd, men eftersom större delen av sydöst är landsbygd och det inte finns många källor till NOx, kemin är inte rätt för luftföroreningar. Dock, om du går till Atlanta, det finns gott om NOx från alla förbränningskällor - främst bilar. Nu finns det rätt mängd NOx och VOC för luftföroreningar. "

Denver, Colorado, å andra sidan, är i princip hög öken, så det finns inte mycket biogena VOC. Till skillnad från Atlanta, Denver har mycket NOx men inte mycket träd. Om du ville göra luftföroreningar - ozon och partiklar, du skulle lägga till VOC i den ekvationen.

Ange Marijuana

Det är där alla marijuana växter kommer in.

I Denver, cannabisindustrin har skapat en inomhus marijuanaskog i lager, omvandlats till odlingsanläggningar med hundratusentals växter. Det finns över 600 av dessa kläder bara i Denver, de flesta av dem precis vid skärningspunkten mellan två motorvägar.

"Om jag ville göra ett experiment där jag gjorde ett gäng ozon och partiklar, Jag skulle lägga ett gäng träd mitt i centrala Denver, och det är precis vad som händer med denna bransch, säger Vizuete.

Vizuete och hans team börjar samla in några grundläggande data om marijuana som en gröda. Eftersom det är ett federalt listat ämne, alla metoder och tekniker som har utvecklats under åren för att förstå utsläppsfaktorer för grödor som tomater, majs- och tallträd har inte applicerats på krukväxter. Som det är, Denver är nästan ute efter luftkvaliteten (vilket betyder att det är ett område med ihållande problem med luftkvaliteten som har brutit mot federala hälsobaserade standarder för luftföroreningar utomhus), så en skog med marijuana mitt i centrum kommer det inte att hjälpa saker, men data måste samlas in innan de kan säga på ett eller annat sätt.

Den andra frågan är att eftersom marijuana är oreglerad, det är inte kontrollerat.

"Det finns alla dessa regler för andra branscher, "säger Vizuete." Om jag körde en bensinstation och jag skulle fånga VOC så att de inte gick in i atmosfären, Jag kan bli böter eller sätta igång om jag inte gör det. Det är inte en dyr eller okonventionell sak att göra, men ingen har någonsin gjort det för marijuana eftersom inga federala regler, övervakning eller forskning finns. "

Uruguay var det första landet i världen som fullständigt legaliserade marijuana.