Tại sao không khí mùa đông ở miền Đông Hoa Kỳ vẫn còn quá bẩn

Tại sao không khí mùa đông ở miền Đông Hoa Kỳ vẫn còn quá bẩn

Mặc dù tổng mức phát thải độc hại thấp hơn từ các nhà máy điện và phương tiện trong suốt cả năm, ô nhiễm không khí mùa đông ở miền Đông Hoa Kỳ vẫn ở mức cao. Một nghiên cứu mới giải thích tại sao.

Các nhà nghiên cứu cho biết, mùa hè từng là đứa trẻ áp phích cho các hạt chứa khói mù gây ra bệnh hen suyễn, ung thư phổi và các bệnh khác.

Trong những năm qua 10 hoặc lâu hơn, mức độ ô nhiễm không khí mùa hè đã giảm nhanh chóng, trong khi mức độ ô nhiễm không khí mùa đông thì không. Chất lượng không khí vào mùa hè bây giờ gần giống như vào mùa đông ở miền đông Hoa Kỳ, do tác giả tương ứng Viral Shah, người đã làm công việc tiến sĩ khoa học khí quyển tại Đại học Washington, nói. Chúng tôi đã xác định chính xác các quy trình hóa học giải thích sự khác biệt theo mùa để đáp ứng với việc giảm phát thải.

Nghiên cứu, xuất hiện trong Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia, cho thấy các hạt đi theo con đường khác nhau trong mùa đông.

Hương khói

Kết quả đến từ việc phân tích các quan sát thu thập được trong chiến dịch Điều tra Giao thông, Phát thải và Phản ứng (WINTER) Mùa đông của 2015. Trong nỗ lực đó, các nhà nghiên cứu đã dành sáu tuần trong mùa đông để bay qua các ô nhiễm trên thành phố New York, Baltimore, Cincinnati, Columbus, Pittsburgh, Washington, DC và dọc theo các nhà máy nhiệt điện than của Thung lũng sông Ohio.

Bây giờ chúng ta có một công cụ tốt hơn để xem đâu là chiến lược tốt nhất để cải thiện chất lượng không khí vào mùa đông

Các hạt hình thành sương khói có hương vị khác nhau. Hai chất quan trọng là sunfat, từ lưu huỳnh điôxit phát ra chủ yếu từ các nhà máy nhiệt điện than và nitrat, được tạo ra từ các ôxit nitơ được gọi chung là NOx. Các quy định về chất lượng không khí đã làm giảm lượng lưu huỳnh điôxit ở Mỹ xuống bằng phần trăm 68 giữa 2007 và 2015 và NOx khoảng một phần ba trong thời gian đó.

Mức độ hạt mùa hè của mùa hè khi hai hương vị của oxit tụ lại thành các gói nitrat và sunfat tạo ra cảnh hoàng hôn tuyệt đẹp nhưng gây hại cho sức khỏe của con người đã giảm xuống khoảng một phần ba trong thời gian đó. Nhưng nồng độ hạt mùa đông đã giảm chỉ bằng một nửa, vì những lý do không rõ ràng.


Nhận thông tin mới nhất từ ​​Nội tâm


Các mô hình chất lượng không khí mà chúng ta sử dụng để hiểu nguồn gốc của ô nhiễm không khí hoạt động khá tốt vào mùa hè, nhưng có một số vấn đề trong mùa đông. Trước nghiên cứu này, chúng tôi không thể tái tạo thành phần hạt quan sát được vào mùa đông, Ly cho biết Lyatt Jaeglé, tác giả thứ hai của tờ báo và là điều tra viên chính của chiến dịch thực địa.

Bây giờ chúng ta có một công cụ tốt hơn để xem đâu là chiến lược tốt nhất để cải thiện chất lượng không khí mùa đông ở quy mô khu vực ở miền đông Hoa Kỳ và các nơi khác, như Châu Âu và Châu Á.

Hóa học không khí mùa đông

Vào mùa hè, một số NOx và sulfur dioxide phát ra vẫn còn trong pha khí và bị đốt cháy bởi ánh sáng mặt trời hoặc lắng đọng trên đất liền, phần còn lại tạo thành các hạt dưới dạng nitrat và sunfat. Khi các thành phần chính giảm, các cấp hạt cũng vậy.

Nhưng phân tích mới cho thấy hóa học của không khí mùa đông đi theo một con đường phức tạp hơn. Với ít ánh sáng mặt trời và nhiệt độ lạnh hơn, nhiều hóa chất xảy ra trong pha lỏng, trên bề mặt của các hạt hoặc chất lỏng và các đám mây băng. Trong giai đoạn đó, khi các thành phần chính giảm xuống, hiệu quả của việc chuyển đổi sulfur dioxide thành sulfate tăng lên, bởi vì có nhiều chất oxy hóa hơn. Và khi sunfat đi xuống, các hạt trở nên ít axit hơn, làm cho NOx chuyển đổi dễ dàng hơn thành nitrat.

Vì vậy, mặc dù các quy định chất lượng không khí đã làm giảm cả hai loại khí thải chính, nhưng tổng số hạt gây hại cho sức khỏe con người đã giảm chậm hơn.

Đây không phải là giảm mà không làm việc. Chỉ là việc cắt giảm có tác dụng hủy bỏ và hiệu ứng hủy bỏ có một thế mạnh định sẵn, ông nói, Shah, hiện đang là nhà nghiên cứu sau tiến sĩ tại Đại học Harvard. Chúng tôi cần giảm thêm. Khi mức giảm trở nên lớn hơn hiệu ứng hủy bỏ, thì mùa đông sẽ bắt đầu hành xử giống như mùa hè.

Chất lượng không khí sẽ thay đổi như thế nào?

Nghiên cứu dự đoán rằng trừ khi giảm phát thải vượt xa dự báo hiện tại, chất lượng không khí trong mùa đông sẽ tiếp tục cải thiện dần dần cho đến khi ít nhất là 2023. Với tốc độ này, phải mất vài năm trước khi lượng khí thải đạt đến mức khi ô nhiễm vào mùa đông bắt đầu giảm nhanh hơn.

Bài báo này cho thấy hiểu được hóa học khí quyển cơ bản biến đổi các chất ô nhiễm chính thành vật chất hạt mịn là rất quan trọng để hiệu chỉnh kỳ vọng của chúng ta về việc giảm phát thải sẽ đạt được gì, và do đó làm thế nào để tối ưu hóa việc giảm phát thải trong tương lai để tiếp tục đạt được "cú hích lớn nhất" 'Về việc giảm nồng độ hạt mịn, ông cho biết tác giả thứ ba Joel Thornton, người điều tra chính trong chiến dịch thực địa.

Các phát hiện cho thấy cần phải giảm nhiều khí thải hơn, cả oxit lưu huỳnh và nitơ oxit để cải thiện chất lượng không khí vào mùa đông ở miền Đông Hoa Kỳ và các vùng khí hậu lạnh khác.

Nghiên cứu này giúp giải thích tại sao kiểm soát khí thải để giảm các chất ô nhiễm không khí, chẳng hạn như sunfat và nitrat, không thành công như mong đợi ở miền đông Hoa Kỳ vào mùa đông, theo ông Sylvia Edgerton, giám đốc chương trình của Bộ Khoa học Khí quyển Quốc gia và Khoa học không gian địa lý, nơi tài trợ cho nghiên cứu.

Chiến dịch lĩnh vực WINTER đã tạo ra một loạt các quan sát mùa đông độc đáo. Họ chứng minh rằng phản hồi hóa học trong những tháng mùa đông chống lại sự giảm thiểu ô nhiễm không khí dự kiến ​​do lượng khí thải giảm.

Các đồng tác giả khác đến từ Đại học Washington; Công nghệ Georgia; Đại học Colorado Boulder; Đại học bang Colorado; Đại học bang Bắc Carolina A & T; Trung tâm nghiên cứu khí quyển quốc gia ở Boulder; và Cơ quan Khí quyển và Đại dương Quốc gia ở Boulder. Quỹ khoa học quốc gia, với sự hỗ trợ bằng hiện vật của NASA và Cơ quan khí quyển và đại dương quốc gia, đã tài trợ cho công trình này.

nguồn: Đại học Washington

Sách liên quan:

{amazonWS: searchindex = Books; Keywords = làm sạch ô nhiễm không khí; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

theo dõi Nội bộ trên

facebook-iconbiểu tượng twitterbiểu tượng rss

Nhận tin mới nhất qua email

{Emailcloak = off}

ĐỌC MOST