大量油砂作业造成的含碳空气污染被低估了6300%。这是根据一项研究得出的结论,该研究使用了一种新技术来测量加拿大阿尔伯塔省阿萨巴斯卡油砂设施排放到大气中的有机碳总量。这种方法可以帮助填补石化行业以及其他行业在碳氢化合物排放报告方面的空白。
全球人为碳排放具有复杂的化学性质,涵盖了从挥发性有机化合物(VOCs)到半挥发性有机化合物(SVOCs)和低挥发性物质的各种分子大小和功能。其中许多是致癌或有害健康的。然而,测量所有单个物种在技术上、后勤上或经济上都不可行。因此,通常只测量挥发性有机化合物。其结果是,油砂等非常规石油资源设施的排放没有得到准确的报告,这些设施排放的SVOCs和二次污染物含量较高。
2017年的一项研究显示,阿萨巴斯卡油砂的下风处形成了大量颗粒物,这支持了该地区土著社区几十年来的抱怨,即有毒排放物正在影响他们的健康。然而,目前尚不清楚是什么前体形成了这种微粒物质,并强调了个别物种的报告排放量与观察到的不同数量的二次产物之间的差异。
现在,同一个研究小组的研究人员带着新的仪器和一种新的方法回来了,这种方法可以在测量单个化合物的同时测量航空样品中存在的有机碳总量。加拿大政府机构加拿大环境部(Environment Canada)的科学家约翰?利吉奥(John Liggio)是这项研究的共同负责人之一,他说:“我们是第一个测量飞机气相有机碳总量的人,并通过这种方式得出任何设施的排放量。”“它可以一次测量所有化合物,而不是试图区分单个化合物。”但我们也测量了单个化合物,并将其与总量进行比较,这也是一项新发现。”
为了获得除甲烷外的总碳量,研究人员在阿萨巴斯卡油砂地区的设施附近进行了30次飞行。这架飞机配备了一对二氧化碳分析仪,其中一个有一个催化转换器,可以将样品中的任何含碳气体转化为二氧化碳。这使研究小组能够计算出每个样本中的碳含量。回到实验室后,算法被用来计算每个设施的排放量。
利吉奥说:“最令人惊讶的是,与报告的排放量和加拿大各地的人为排放总量相比,从油砂作业中观察到的排放的绝对规模。”结果表明,新的测量值比油砂行业报告的值高出1900%,超过6300%。这意味着整个设施的总排放量相当于加拿大所有其他排放源的总和,远远超过了包括洛杉矶在内的美国最大城市的排放量。
英国伦敦大学学院研究空气质量的大气化学家埃洛伊丝·玛莱说:“研究人员使用的方法不一定是新的,但它们是以一种创新的方式结合在一起的。”“有成千上万种独特的挥发性有机化合物,研究人员提供的证据表明,未报告的挥发性有机化合物大多比报告的化合物挥发性低,因此很可能分解成气溶胶,造成细颗粒物污染。”
“我对这些结论一点也不惊讶,”在约克大学(University of York)制造大气化学分析仪器的斯蒂芬·安德鲁斯(Stephen Andrews)评论道。“在英国,即使是常规测量的挥发性有机化合物的数据也非常稀少——一定有很多实际排放量比报告的要高得多的例子。”
Liggio说:“未来的应用同样可以改善许多其他人为来源和地点的排放报告。”“通过总碳监测来计算化学多样性化合物在整个生命周期内的排放量,为工业、科学家和政策制定者提供了一种简单得多的方法,同时也提供了一种固有的大规模关闭检查。”




