加拿大油砂礦排放出大量未經監測的污染氣體

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由美國耶魯大學環境工程師Drew Gentner和加拿大環境與氣候變化聯邦機構(ECCC)化學家John Liggio領導的一項新研究顯示 ，根據飛機測量，加拿大備受爭議的產油的油砂排放了大量的污染氣體，影響了空氣質量，其釋放的污染氣體比洛杉磯等大城市釋放的還要多，大約相當于加拿大其他人為排放源的總和——包括汽車交通和所有其他工業的排放。數據顯示，這次監測到的污染是標準監測技術行業報告的20~64倍。相關研究結果發表于1月25日《科學》。

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加拿大阿爾伯塔省的油砂。圖片來源：John Liggio, Andrea Darlington and Andrew Elford

該研究使用了一種創新方法來測量阿爾伯塔省油砂上空空氣中所有的碳基分子。研究人員將二氧化碳等溫室氣體排除在外，轉而只追蹤對空氣質量重要的分子，其中許多分子以前從未在油砂中被監測過。這些碳基氣體可以在空氣中播下微粒污染的種子，并與其他化學物質反應形成地面臭氧。

Liggio說，ECCC已經在與合作伙伴合作，以確定該論文的結果如何能改進油砂使用的報告方法。加拿大最大的油砂公司卡爾加里聯盟發言人Mark Cameron表示：“油砂行業使用ECCC制定的標準來測量排放，我們期待著共同努力，探索進一步加強測量實踐的機會。”

加拿大的油砂蘊藏著大量的石油，使其成為僅次于沙特阿拉伯和委內瑞拉的第三大石油儲量國。自20世紀60年代以來，很多公司一直在開采這種石油，但它被鎖在粘稠的瀝青砂中，因此這個過程是能源和水密集型的。石油日產量已激增至300多萬桶，約占加拿大國內生產總值的3%。

這一大規模行動對環境的影響使其成為國際抗議的目標。非營利組織加拿大全球森林觀察估計，自2000年以來，該行業已經砍伐或退化了77萬公頃的森林。開采石油需要額外的能源，這意味著每桶油砂會比傳統石油產生更多的溫室氣體。儲存提煉過程中殘留物的巨大尾礦池已經泄漏，這引起了人們的關注，尤其是對生活在下游的土著居民。

空氣質量通常不會被強調為瀝青砂開采的主要問題之一。研究人員此前已經注意到，焦油砂順風處的空氣中有高濃度的被稱為二次有機氣溶膠的顆粒污染物，其濃度與墨西哥城等主要城市順風處的濃度相似。因此，他們開始識別和測量導致這些氣溶膠的碳基氣體排放。

研究團隊表示，大多數關于有機排放的報告只關注了揮發性有機化合物的一個子類，這種化合物很容易蒸發，通常被認為是造成大部分空氣污染的原因。最新的研究采用了更廣泛的方法，也研究了不易蒸發的半揮發性和低揮發性化合物。研究團隊指出，整個集合可能包括成千上萬種化合物，從丙酮這樣的小分子到柴油燃料中可能發現的重碳基分子。

研究團隊在2018年從17個油砂作業的30次飛行中收集了數據。同時還測量并識別了一些特定的有機化合物，既可以了解是什么組成了排放的混合物，也可以從測量中去除二氧化碳、甲烷和一氧化碳的背景水平。研究人員表示，這種方法也可以用于對其他行業進行更全面的排放監測。

這些發現有助于描繪出油砂污染的更廣闊圖景，為此前強調甲烷排放高于預期的研究提供了補充。此前，Liggio團隊還報告稱，瀝青砂的溫室氣體排放量比行業用標準技術測量的溫室氣體排放量高出約30%。Liggio指出，加拿大政府正在與工業界和其他合作伙伴合作，了解這種差異的來源。