從太空中可以看到石油和天然氣生產場所產生的空氣污染
石油和天然氣產量翻了一倍,在美國的一些地區在過去的兩年里,科學家們可以使用衛星看到的影響趨勢:顯著增加lung-irritating空氣污染物的釋放二氧化氮,例如,和數量的一倍以上的氣體爆發到大氣中。
科羅拉多大學博爾德分校環境科學研究合作研究所(CIRES)的科學家著手研究一套基於衛星的儀器是否可以幫助科學家們更多地了解來自美國油氣田發動機的氮氧化物污染(包括二氧化氮)。內燃機會產生氮氧化物,這是一種呼吸道刺激物,會導致其他類型有害空氣污染物的形成,如地面臭氧。在石油和天然氣鑽探和生產現場,可能會有幾個小型和大型的內燃機、鑽探、壓縮氣體、分離液體和氣體,以及通過管道和儲存容器移動氣體和石油,些引擎的排放沒有得到控制。傳統的「庫存」意味著考慮來自石油和天然氣站點的氮氧化物污染,但往往非常不確定,低估或高估了污染物。在許多經常進行石油和天然氣開發的農村地區,對氮氧化物的持續測量很少。
因此,研究人員轉而研究來自NASA衛星上的臭氧監測儀(OMI)和歐洲航天局衛星上的對流層監測儀(TropOMI)的二氧化氮數據。他們還研究了美國國家海洋和大氣管理局(NOAA) /美國國家航空航天局(NASA)蘇米(Suomi)衛星系統上一個儀器的氣體燃除數據。研究小組發現,從2007年到2019年,由於清潔汽車和發電廠的出現,美國大部分地區的二氧化氮污染水平有所下降,證實了之前報告的發現。衛星數據中的清潔空氣趨勢在加利福尼亞州、華盛頓州和俄勒岡州的城市地區以及美國大陸東部地區最為明顯。然而,有幾個地區的二氧化氮排放量仍然在增加:分別位於德克薩斯州、新墨西哥州、北達科他州和德克薩斯州的Permian、Bakken和Eagle Ford石油和天然氣盆地。
在這些地區,科學家們使用了一種時間序列分析來找出污染物的來源:新井的鑽探和長期生產。他們之所以能夠進行這種分析,是因為鑽探活動會隨著市場力量的變化而迅速上下波動,而產量的變化則要緩慢得多(一旦一口井被鑽探,它可能會在數年甚至數十年內產出石油和天然氣)。研究小組報告稱,在2015年鑽探活動下降之前,石油和天然氣開採場所產生的二氧化氮約佔總量的80%。2015年以後,鑽井和生產產生的污染物大致相等。據估計,在這兩個時間段內,燃除的貢獻都高達10%。研究人員還開發了一份新的石油和天然氣排放清單,其中使用了行業燃料使用、鑽井平台位置和水平井生產數據等數據。