Kalla dem "superförorenare" - den handfull industrianläggningar som släpper ut ovanligt höga halter av giftiga kemiska föroreningar år efter år. Det finns bara ett fåtal av dem, men tillsammans står de för merparten av den årliga industriella föroreningen.

Sådant är nyckelfynden och det viktigaste från ett nytt dokument som publicerats i tidskriften Miljöforskningsbrev .

"Det här mönstret hade tidigare identifierats i en bransch vid en tidpunkt, men tillbakadraget var, 'Väl, det är ett undantag.' Det vi visade är att det inte är undantaget, det är regeln, " sa medförfattare och miljösociolog Simone Pulver, från UC Santa Barbara.

Studien av Pulver och Mary Collins från State University New York, Syrakusa, är den första att fastställa oproportionalitet i produktionen av giftiga föroreningar både inom ett brett spektrum av industrier och över en längre tidsperiod.

Forskarna undersökte data från U.S. Environmental Protection Agency (EPA), som sträcker sig över åren 1998 till 2012, på toxiska utsläpp från mer än 25, 000 anläggningar i 322 tillverkningsindustrier.

Resultaten är slående.

"Ju mer du jämför liknande faciliteter, ju mer du ser att en handfull anläggningar står för majoriteten av de giftiga föroreningar som släpps ut på ett år från den industrin, sa Pulver, en docent i miljövetenskap. "Det är ett konsekvent mönster i ett brett spektrum av branscher. Det är ett ohyggligt mönster eftersom det verkligen är extremt, och det är ett otroligt stabilt mönster över tiden."

Sa huvudförfattaren Collins, "Alla förorenare är inte lika, även de som verkar som de borde vara, eftersom de verkar i samma bransch, producera liknande varor, etc. Istället, en liten grupp orsakar mycket mer skada än resten. Detta fynd är inte helt nytt, men med Simone och våra två doktorander (Dustin Hill och Ben Manski), vi visar att detta är sant i alla branscher och tid."

Forskningen har betydande konsekvenser för regleringen av giftiga föroreningar och tyder på att stora minskningar av föroreningarna skulle kunna uppnås genom att fokusera på ett relativt litet antal anläggningar som förorenar mest.

Som Collins förklarade, "det finns en handfull anläggningar som ensamma genererar mer än 50 procent av hela sin industris utsläpp." Av de mer än 25, 000 anläggningar analyserade, 1, 116 kan karakteriseras som extrema förorenare, definieras som enstaka anläggningar som genererade 50 % eller mer av den totala årliga faran inom en bransch.

"Men det är komplicerat, " noterade Pulver. För att göra det så, bland annat komplexitet, är att det inte alltid är samma anläggningar varje år som gör den enorma föroreningen. Av gruppen av superförorenande anläggningar, forskarna noterade, endast 31 anläggningar är "konsekvent allvarliga förorenare inom sina industrier under hela studieperioden."

I deras studie, Collins och Pulver tittade på mer än 300 industrier som rapporterade giftiga utsläpp, hade mer än fem anläggningar som rapporterade utsläpp varje år och hade uppgifter om sina anställda, överlag ger en solid karaktärisering av den amerikanska tillverkningssektorn.

Forskarna var noga med att jämföra saker så lika som möjligt, såsom anläggningar som tillverkar samma produkt och med tillgång till samma teknik, och för att kontrollera anläggningens storlek.

Att finna att "genereringen av miljöskador inte fördelas lika mellan enheter utan snarare koncentrerad till en liten grupp av extrema aktörer, "Deras resultat ifrågasätter antagandet om proportionalitet mellan ekonomisk aktivitet och miljöskador.

"Även med alla kontroller – samma affär som görs på samma sätt – ser du denna verkliga ojämlikhet, ", sa Pulver. "Många anläggningar producerar inte mycket giftiga föroreningar alls för att göra sin produkt, medan en liten handfull producerar en hel del giftig förorening för att göra exakt samma sak."

"Du förväntar dig ojämlikhet när du ser på ekonomin som helhet - det finns mer resurskrävande företag, saker är inte jämnt fördelade i naturen, och så vidare, " fortsatte hon. "Men det är därför jag tycker att det här mönstret är så överraskande. Vi förväntade oss att se en del av det men inte att det skulle bli så omfattande."

Några intressanta detaljer:Den högsta nivån av oproportionalitet som forskarna upptäckt var i kategorin "All Other Basic Inorganic Chemical Manufacturing"; den lägsta var inom industriell formtillverkning. Den största ökningen av ojämlikhet, under studietiden, inträffade vid bitumöst kol under jord.

Sammantaget, resultaten har både vetenskapliga och politiska konsekvenser för naturen av föroreningsgenerering, för målinriktningens roll i beslutsfattandet på miljöområdet och för miljöförespråkarnas insatser, enligt författarna.

"Det finns vissa anläggningar där det finns verkliga möjligheter till lärande och förbättringar för att få dem i linje med andra anläggningar i deras branscher, ", sa Pulver. "Det finns en standard som är möjlig när det gäller skador på miljön, och den standarden demonstreras av en stor majoritet av anläggningar. Här finns en möjlighet att få den handfull anläggningar upp till den standarden."

Även om detta dokument är det första som empiriskt dokumenterar denna oproportionalitet inom ett brett spektrum av branscher och över tid, föreställningen att detta mönster kan existera framfördes 2005 av en annan miljösociolog från UC Santa Barbara, Bill Freudenburg, Collins avhandlingsrådgivare och Pulvers mentorer.

"Han var den första tidningen som satte denna idé på kartan, " sa Pulver. "Så det finns en lång, stor historia av denna forskning här vid UC Santa Barbara."