Stikstof, vluchtige organische stoffen en zonlicht zijn de drie ingrediënten die de smog vormen die mensen en planten regelmatig verstikt, en veroorzaakt jaarlijks tienduizenden sterfgevallen door ademhalingsproblemen en bijna een miljard dollar aan oogstverlies. Een internationaal team van milieu- en atmosferische onderzoekers onder leiding van Drexel University suggereert dat honderden levens en honderden miljoenen dollars aan gewassen kunnen worden bespaard door beleid te implementeren dat de uitstoot van de belangrijkste ingrediënten met slechts 10 procent zou verminderen.

In hun studie hebben die onlangs in het tijdschrift werd gepubliceerd Brieven voor milieuonderzoek , het team, geleid door Shannon Capps, doctoraat, een assistent-professor in Drexel's College of Engineering, traceerde de voorlopers van luchtvervuiling in ruimte en tijd in de VS om te begrijpen waarom het zich vormt waar het gebeurt en welke specifieke stappen kunnen worden genomen om het in te perken.

"Een van de doelen van deze studie was om aan te tonen dat dit modelleringssysteem kan helpen bij het ontwerpen van efficiënte emissiebeheersingsstrategieën die rekening houden met meerdere doelen, Capps zei. "We wilden ook weten of de aanpak van het reguleren van ozon andere controlestrategieën motiveert dan optimaal zou kunnen zijn voor de bescherming van het openbare welzijn, zoals gewassen."

Het model dat ze hebben gemaakt, is gebaseerd op informatie uit eerder onderzoek dat laat zien waar in de Verenigde Staten de ozonconcentraties op grondniveau het hoogst zijn - boven veiligere niveaus - en hoe de stikstof- en VOS-emissies in die gebieden zijn.

Door die luchtkwaliteitsmaatregelen te vergelijken met datasets van de Environmental Protection Agency, over de effecten van langdurige blootstelling aan ozon, en het ministerie van Landbouw, over het effect van ozon op de productiviteit van gewassen en planten, ze waren in staat om te extrapoleren hoeveel stikstof- en VOS-emissies onze gezondheid en ons welzijn beïnvloeden.

"Het hebben van een kaart van waar marginale emissiereducties de menselijke gezondheid en de gewasproductiviteit hoger dan gemiddeld ten goede kunnen komen, is een belangrijke nieuwe ontwikkeling, " zei Capps. "Bijvoorbeeld, we ontdekten dat door de uitstoot van stikstof en VOS in bepaalde gebieden met slechts 10 procent te verminderen, bijna 900 levens kunnen worden gered."

Volgens de studie, dit zou een beleid betekenen om de uitstoot van ethaan en propaan te beperken, die de grootste door mensen veroorzaakte boosdoeners zijn onder de VOC's. In stedelijke gebieden, waar deze gassen en stikstofoxiden in hoge concentraties aanwezig zijn uit uitlaatgassen van voertuigen, VOC's leveren de belangrijkste bijdrage aan de vorming van ozon.

Stikstofemissies speelden een grotere rol bij het beïnvloeden van de productiviteit van planten en gewassen. Voor gewassen zoals aardappelen, sojabonen en katoen, stikstofemissies waren gekoppeld aan een productiviteitsverlies van 3-4 procent. Voor een industrie van 27 miljard dollar, zoals sojabonen, dat is een flinke klap.

De groep zette gegevens over het verlies van gewasproductiviteit op een kaart om het effect te laten zien van VOS- en stikstofemissies die over staatsgrenzen reizen. Een sterk voorbeeld hiervan, de auteurs merken op, modelleert een emissiereductie van 10 procent in Californië, waarbij een toename van de sojabonenopbrengst in de centrale VS wordt verwacht. hun kaarten van het productiviteitsverlies van bomen weerspiegelen ook de effecten van de Californische emissies op oostelijke cottonwood-bomen in het midden van het land.

"De instrumenten die we gebruikten, zouden gemakkelijk door lokale of deelstaatregeringen kunnen worden toegepast om deze verliezen als gevolg van blootstelling aan ozon te verminderen, " zei Capps. "Bovendien, de EPA herziet momenteel de National Ambient Air Quality Standard voor ozon; in dit proces, ze zullen evalueren of het hebben van dezelfde standaard voor de bescherming van de menselijke gezondheid en het algemeen welzijn de manier is waarop ze zouden willen doorgaan."

Deze bevindingen zijn de laatste in een lopend onderzoek door Capps en haar collega's van de effecten van emissies en het modelleren van de impact van beleid dat deze zou inperken. Nu staten en gemeenten in toenemende mate overwegen om beleid te voeren om de uitstoot te beheersen, gedetailleerde geografische gegevens zoals deze studie zullen een belangrijke rol spelen bij het sturen van deze inspanningen.