Vissa dagar 2014, olje- och gasutsläpp gav ett stort bidrag till höga ozonhalter på sommaren i nordöstra Colorado, enligt en ny studie som leds av forskare från CIRES och NOAA. Höga koncentrationer av sommar -ozon i norra Front Range i Colorado är inte begränsade till stadsområdet Denver. Höga ozonnivåer observerades också på landsbygden där olje- och gasaktivitet var den primära källan till ozonprekursorer, fann studien.

"Om förhållandena är rätt, utsläpp från olja och gas kan bidra med upp till 20-30 delar per miljard (ppb) på dåliga ozondagar och kan leda till överskridanden av Environmental Protection Agency (EPA) standarder, "sa Lucy Cheadle, som ledde arbetet som forskningsassistent i Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences vid University of Colorado Boulder som arbetar i NOAA Earth System Research Laboratory. Tidningen publiceras i tidningen Elementa:Vetenskap om antropocen .

Sommar ozon är ett problem i Colorado norra Front Range, där koncentrationer regelbundet överstiger den nuvarande hälsostandarden på 75 ppb (uppnåddes när den fjärde högsta maximala dagliga 8-timmarsgenomsnittet, i genomsnitt över tre år, är mindre än eller lika med 75 ppb). Maximalt sommartidszon i Denver har ökat något de senaste decennierna, i motsats till många platser i östra USA, där max sommartid ozon har minskat betydligt som svar på utsläppsminskningar.

En anledning till att olje- och gasutsläpp i nordöstra Colorado ibland kan driva ozonnivåerna över EPA -standarden är att bakomliggande ozonhalter bara är cirka 20 ppb under 75 ppb -standarden, enligt studiens beräkningar. I den här studien, forskarna uppskattade att en genomsnittlig sommardag i Colorado norra Front Range, cirka 45-55 ppb ozon i luften ovanför ytan kommer från regionala bakgrundskällor eller resterande ozon producerat lokalt under tidigare dagar. Den utgångspunkten lämnar väldigt lite utrymme för lokal ozonproduktion innan nivåerna når den hälsobaserade standarden.

För denna studie, forskarna använde data som samlats in under sommaren 2014, när intensiva mätningar av regionens atmosfär ägde rum. Forskare från ett antal institutioner inklusive NOAA, NCAR, NASA, Aerodyne, Colorado Department of Public Health and Environment, CU Boulder, och UC Irvine gjorde mätningar med flygplan, ballonger, mobila laboratorier, och andra markbaserade anläggningar för att karakterisera utsläpp från många möjliga källor-inklusive olje- och gasverksamhet, motorfordon, kraftverk, industriell verksamhet, lantbruk, skogsbränder, och transporterade föroreningar.

Cheadle och hennes kollegor fokuserade på tre dagar (23 juli, 3 augusti, och 13 augusti) när ett mobilt laboratorium mätte föroreningar nära Greeley, Colorado, i Wattenbergs olje- och gasfält nordost om Denver. För varje dag, forskarna dissekerade de relativa rollerna för olje- och gasverksamhet, lantbruk, och andra faktorer på ozonnivåer. De gjorde detta genom att titta på koncentrationer av flera gaser uppmätta tillsammans med ozon - inklusive metan, etan, kolmonoxid, lustgas - som används för att identifiera olika källor till ozonprekursorer.

Övergripande, forskarna fann ett stort inflytande av olje- och gasutsläpp på ozonbildning i studieområdet, tillsammans med en viss påverkan av urbana utsläpp. Den 23 juli, ozonhalterna var lägre än de andra två dagarna, ge forskare en baslinje, eller låga utsläpp, fall. Både den 3 augusti och den 13 augusti, ozonhalterna var mycket högre:30 ppb eller mer över koncentrationerna på "genomsnittliga" ozondagar, eller dagar med begränsad lokal ozonproduktion, enligt studien.

"Alla våra fallstudier visade den potentiella påverkan av utsläpp från olje- och gasverksamhet på ozonproduktion, men den 13 augusti visade det tydligaste beviset, "sa Cheadle." Den dagen, andra ozonprekursoremissionskällor var låga, och olja och gas var den primära utsläppskällan som var närvarande och den främsta bidragsgivaren till hög ozonproduktion. "

Dessa resultat är betydande eftersom överskridanden av EPA -standarder är baserade på enstaka dagar och inte en total förbättring i genomsnitt över flera dagar. "De höga ozonnivåerna vi observerade på dagar då olja och gasaktivitet var en primär bidragsgivare understryker vikten av att bättre kvantifiera bidraget från olje- och gasverksamheten, "Cheadle sa." Den förståelsen kan stödja strategier som syftar till att hålla regionen inom ozongränser. "