加拿大油砂矿排放出大量未经监测的污染气体

加拿大阿尔伯塔省的油砂。图片来源：John Liggio

本报讯 由美国耶鲁大学环境工程师Drew Gentner和加拿大环境与气候变化联邦机构(ECCC)化学家John Liggio领导的一项新研究显示 ，根据飞机测量，加拿大备受争议的产油的油砂排放了大量的污染气体，影响了空气质量，其释放的污染气体比洛杉矶等大城市释放的还要多，大约相当于加拿大其他人为排放源的总和——包括汽车交通和其他工业排放。数据显示，这次监测到的污染是标准监测技术行业报告的20~64倍。相关研究1月25日发表于《科学》。

该研究使用了一种新方法来测量阿尔伯塔省油砂上空空气中所有的碳基分子。研究人员将二氧化碳等温室气体排除在外，只追踪对空气质量有重要影响的分子，其中许多分子以前从未在油砂中被监测过。这些碳基气体可以在空气中播下微粒污染的种子，并与其他化学物质反应形成地面臭氧。

Liggio说，ECCC正在与合作伙伴共同确定该研究结果将如何改进油砂使用的方法。加拿大最大的油砂公司卡尔加里联盟发言人Mark Cameron表示：“油砂行业使用ECCC制定的标准来测量排放，我们期待着共同努力，探索进一步改进测量实践的机会。”

加拿大的油砂蕴藏着大量石油，使加拿大成为仅次于沙特阿拉伯和委内瑞拉的第三大石油储量国。自20世纪60年代以来，很多公司一直在开采这种石油，但它被锁在黏稠的沥青砂中，因此这个过程是能源和水密集型的。石油日产量已激增至300多万桶，约占加拿大国内生产总值的3%。

大规模采油行动对环境的影响使其成为国际抗议的目标。非营利组织加拿大全球森林观察估计，自2000年以来，该行业已经砍伐或使77万公顷的森林退化。开采石油需要额外的能源，这意味着每桶油砂会比传统石油产生更多的温室气体。储存提炼过程中残留物的巨大尾矿池已经泄漏，这引发了人们的关注，尤其是生活在下游的当地居民。

空气质量通常不会被认为是沥青砂开采的主要问题之一。研究人员此前已经注意到，焦油砂顺风处的空气中有高浓度的被称为二次有机气溶胶的颗粒污染物，其浓度与墨西哥城等主要城市顺风处的浓度相似。因此，他们开始识别和测量导致气溶胶形成的碳基气体排放。

研究团队表示，大多数关于有机排放的报告只关注了挥发性有机化合物的一个子类，这种化合物很容易蒸发，通常被认为是大部分空气污染的原因。最新的研究采用了更常用的方法，也研究了不易蒸发的半挥发性和低挥发性化合物。研究团队指出，整个集合可能包括成千上万种化合物，从丙酮这样的小分子到柴油燃料中可能发现的重碳基分子。

研究团队在2018年从17个油砂作业的30次飞行中收集了数据。同时还测量并识别了一些特定的有机化合物，既可以了解是什么组成了排放的混合物，也可以从测量中去除二氧化碳、甲烷和一氧化碳的背景水平。研究人员表示，这种方法也可以用于对其他行业进行更全面的排放监测。

这些发现有助于描绘出油砂污染的更广阔图景，为此前强调甲烷排放高于预期的研究提供了补充。此前，Liggio团队报告称，沥青砂的温室气体排放量比行业用标准技术测量的温室气体排放量高出约30%。Liggio指出，加拿大政府正在与工业界和其他合作伙伴合作，了解这种差异的来源。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1126/science.adj6233