一項由普林斯頓大學主導的研究顯示,美國的污水處理廠可能釋放的溫室氣體遠高於先前的預測。根據這項研究,這些設施實際排放的甲烷和氧化亞氮遠超過美國環保署(EPA)的估算。研究人員報告指出,這些污水處理廠的氧化亞氮排放量為EPA原先計算的1.9倍,而甲烷的排放量則達到了2.4倍。這些發現顯示,污水處理廠在美國的甲烷排放中佔約2.5%,而氧化亞氮的排放則佔約8.1%。這些溫室氣體自1850年以來,合共驅動了全球約22%的暖化。
這項研究的好消息在於,大部分的排放來自少數幾個污水處理廠,這意味著透過針對性的改善,可以顯著減少整體污染,而無需對整個行業進行大規模的改造。普林斯頓大學的土木與環境工程教授Mark Zondlo指出,這些結果凸顯了獲取潔淨水源的環境成本。他提到:「我們希望獲得潔淨的水,但問題的另一面卻是空氣排放,並未獲得與水同等的關注。」
為了獲得準確的數據,研究團隊依賴一輛名為普林斯頓大氣化學實驗的移動實驗室,這是一輛配備激光系統、氣象傳感器和商業氣體檢測儀的電動車。在14個月內,研究生Daniel Moore和Nathan Li駕駛這輛車行駛了超過52,000英里,造訪了96個污水處理廠,這些廠共處理約9%的美國污水。他們根據季節測量排放,並駕車繞廠邊界捕捉在不同天氣條件下逃逸的氣體。
其實地工作顯示,污水處理廠的排放量會根據降雨、溫度和微生物活動等因素而大幅波動。Moore回憶道:「有一次,我們受邀進入一個設施,發現一個曝氣池周圍的氧化亞氮濃度非常高。過了一週後,我們回來時卻什麼都沒有了。」這種變化顯示出現有設施面臨的挑戰,尤其是許多美國的污水處理廠已經運行了數十年,且由市政管理。Zondlo強調,這些設施不斷升級新技術,評估變得相當複雜。
普林斯頓安德林格能源與環境中心的教授Z. Jason Ren指出,操作人員通常缺乏指導。他表示:「他們知道有排放,但在很多情況下,不知道排放的具體數量。」研究人員希望他們的工作能夠促進與污水處理廠操作人員的更緊密合作,以確定和減少排放。Ren補充說,減少溫室氣體也可能帶來經濟效益。他提到:「例如,甲烷不僅是一種溫室氣體,對環境不利,也是寶貴的可再生能源。」該研究的結果已發佈於《自然水》(Nature Water)期刊。
