Kväve, flyktiga organiska föreningar och solljus är de tre ingredienserna som bildar smog som regelbundet kväver människor och växter, orsakar tiotusentals andningsrelaterade dödsfall och nästan en miljard dollar i skördeförlust varje år. Ett internationellt team av miljö- och atmosfäriska forskare under ledning av Drexel University föreslår att hundratals liv och hundratals miljoner dollar i grödor kan räddas genom att genomföra en politik som skulle minska utsläppen av de viktigaste ingredienserna med bara 10 procent.

I deras studie, som nyligen publicerades i tidningen Miljöforskningsbrev , laget, ledd av Shannon Capps, Ph.D., en biträdande professor vid Drexels tekniska högskola, spårade föregångarna till luftföroreningar över utrymme och tid i USA för att förstå varför det bildas där det gör och vilka specifika steg som kan vidtas för att begränsa det.

"Ett av målen med denna studie var att visa att detta modelleringssystem kan hjälpa till att utforma effektiva utsläppskontrollstrategier som tar hänsyn till flera mål, "Capps sa." Vi ville också veta om tillvägagångssättet för att reglera ozon motiverar andra kontrollstrategier än vad som kan vara optimalt för att skydda allmän välfärd, som grödor. "

Modellen de skapade bygger på information från tidigare forskning som visar var i USA ozonhalterna på marknivå är högst-över säkrare nivåer-och hur kväve- och VOC-utsläppen är i dessa områden.

Genom att korsreferera dessa luftkvalitetsåtgärder med datamängder från Environmental Protection Agency, om effekterna av långsiktig exponering för ozon, och jordbruksdepartementet, om ozonets effekt på grödor och växtproduktivitet, de kunde extrapolera hur mycket kväve- och VOC-utsläpp som påverkar vår hälsa och vårt välbefinnande.

"Att ha en karta över var marginella utsläppsminskningar kan gynna människors hälsa och grödans produktivitet större än genomsnittet är en viktig ny utveckling, "Capps sa." Till exempel, fann vi att genom att minska utsläppen av kväve och VOC med bara 10 procent i vissa områden, nästan 900 liv kunde räddas. "

Enligt studien, detta skulle innebära politik för att begränsa etan- och propanutsläpp, som är de största mänskliga syndarna bland VOC. I stadsområden, där dessa gaser och kväveoxider förekommer i höga halter från fordonsavgaser, VOC är den främsta bidragsgivaren till ozonbildning.

Kväveutsläpp spelade en större roll för att påverka produktiviteten hos växter och grödor. För grödor som potatis, sojabönor och bomull, kväveutsläpp kopplades till en minskning av produktiviteten med 3-4 procent. För en industri på 27 miljarder dollar, som sojabönor, det är en rejäl hit.

Gruppen ritade in produktionsförlustdata för grödor på en karta för att visa effekten av VOC och kväveutsläpp som går över statliga linjer. Ett tydligt exempel på detta, författarna noterar, modellerar en utsläppsminskning med 10 procent i Kalifornien och förutser en ökning av sojabönans avkastning i centrala USA. deras kartor över förlust av produktivitet i träd återspeglar också effekterna av Kaliforniens utsläpp på östra bomullsträd som finns i mitten av landet.

"Verktygen som vi använde skulle enkelt kunna tillämpas av lokala eller statliga regeringar för att minska dessa förluster på grund av ozonexponering, "Capps sa." Dessutom, EPA håller för närvarande på att se över den nationella miljökvalitetsstandarden för ozon. i denna process, de kommer att utvärdera om de har samma standard för att skydda människors hälsa och den allmänna välfärden som de vill fortsätta. "

Dessa resultat är de senaste i en pågående undersökning av Capps och hennes kollegor av effekterna av utsläpp och modellering av effekterna av politik som skulle begränsa dem. I takt med att stater och kommuner alltmer överväger att genomföra policyer för att regera utsläpp, granulära geografiska data som denna studie kommer att spela en viktig roll för att styra dessa ansträngningar.