Экосистемы и качество воздуха

Исследователи изучают динамические взаимосвязи между природными экосистемами и качеством воздуха, углубляя наше понимание того, как загрязнение воздуха может негативно повлиять на леса, озера и другие природные экосистемы, а также на преимущества, которые они приносят.

Надежный массив исследований связывает негативное воздействие загрязнения воздуха на естественные экосистемы.Например: такие загрязняющие вещества, как сера, могут привести к избыточному уровню кислоты в озерах и ручьях и нанести ущерб деревьям и лесным почвам; атмосферный азот может сократить биоразнообразие растительных сообществ и нанести вред рыбам и другим водным обитателям; озон повреждает листья деревьев и негативно влияет на живописные виды охраняемых природных территорий; ртуть и другие соединения тяжелых металлов, выбрасываемые в виде выхлопных газов при сжигании топлива, могут в конечном итоге накапливаться в растениях и животных, некоторые из которых потребляются людьми.

Исследование EPA о воздействии качества воздуха на окружающую среду поддерживает Вторичные национальные стандарты качества окружающего воздуха (NAAQS), установленные в соответствии с Законом о чистом воздухе для защиты животных, почвы, сельскохозяйственных культур, растительности, воды и зданий от воздействия загрязнения воздуха. (Первичные NAAQS защищают общественное благосостояние.) Для поддержки обзора NAAQS EPA готовит Интегрированные научные оценки (ISA), которые содержат краткую оценку и синтез наиболее политически важных научных данных для обзора NAAQS.

Исследование улучшает понимание путей и масштабов воздействия на экосистемы азота и серы; оценивает воздействие чрезмерного осаждения атмосферного азота на экосистемы; определяет, как лесные пожары влияют на экосистемы; и оценивает воздействие на окружающую среду сочетания энергопотребления в стране, включая качество воздуха и воды, среди прочего.

Отложение атмосферного азота и серы и воздействие на экосистемы

Атмосферное осаждение азота и серы в результате загрязнения воздуха является серьезным фактором стресса для природных экосистем, часто приводя к подкислению и эвтрофикации как наземных, так и водных экосистем. Агентству по охране окружающей среды, штатам и племенам необходима информация о воздействии атмосферных отложений азота на реки, озера и эстуарии страны, чтобы понимать воздействие на экосистемы и реакцию на питательные вещества и кислотность, а также управлять ресурсами, на которые воздействуют осаждения.

Хотя СШАПосле принятия поправок к Закону о чистом воздухе 1990 года наблюдается значительное улучшение качества воздуха и сокращение осаждений, во многих регионах все еще превышена критическая нагрузка для различных экологических конечных точек. Критическая нагрузка – это количество отложений, ниже которого вредные эффекты не проявляются, согласно существующим знаниям.

По мере развития понимания атмосферных отложений и критических нагрузок методы измерения, модели и инструменты оценки должны включать в себя самые современные научные данные для поддержки обзора NAAQS и предоставления руководителям наилучшей доступной информации для принятия решений.

Цели исследования включают в себя:

• Расширение возможностей измерения и моделирования для понимания воздействия на экосистемы отложений азота.
• Предоставление научных данных для улучшения оценок критических нагрузок и воздействия атмосферных отложений на экосистемы.
• Поддержка веб-приложения EPA Critical Loads Mapper и Национальной базы данных критических нагрузок.

• Отчет Агентства по охране окружающей среды: Потребности науки в постоянной разработке бюджетов общего азотного осаждения в Соединенных Штатах
• Инструмент картографирования критических нагрузок (CL Mapper)
  CL Mapper — это совместный проект, поддерживаемый Агентством по охране окружающей среды, Министерством сельского хозяйства США, Лесной службой США и Службой национальных парков США, направленный на повышение доступности информации о воздействии атмосферного азота и осаждения серы.

Энергия и воздействие на экосистемы и окружающую среду

Энергетический выбор, который мы делаем как общество, влияет, среди прочего, на качество воздуха и воды и водоснабжение. Как в меняющемся энергетическом ландшафте мы принимаем решения в области устойчивой энергетики, которые уравновешивают экологические, экономические и социальные цели? Исследователи изучают потенциальное воздействие на здоровье и окружающую среду использования различных источников энергии.

Цели исследования включают следующее:

• Оценить воздействие изменений в энергетической системе на климат и качество воздуха.
• Оценить воздействие качества воздуха на биомассу как источник энергии.
• Определить и проанализировать модели и подходы, чтобы помочь понять влияние новых энергетических технологий и ресурсов.

Исследование улучшит способность нашей страны оценивать потенциальные затраты, выгоды и риски, связанные с производством и использованием новых энергетических ресурсов.

Научные инструменты

• Категория преимуществ EnviroAtlas Агентства по охране окружающей среды: чистый воздух
  EnviroAtlas предоставляет геопространственные данные, простые в использовании инструменты и другие ресурсы, связанные с экосистемными услугами, включая то, как они способствуют чистоте воздуха.
• Городская модель оптимизации энергетических технологий (COMET)
  COMET предоставляет местным и региональным властям, особенно в крупных городах, возможность систематически оценивать несколько потенциальных стратегий для достижения экономических и экологических целей, связанных с потребностями в энергии.
• СЛУЧАЙНО ЗАМЕТИТЬ
  GLIMPSE — это вычислительная платформа для поддержки экологического и энергетического планирования на государственном уровне.
• EPAUS9rT
  База данных энергетических систем для использования с моделью TIMES, EPAUS9rT представляет собой полностью прозрачную общедоступную базу данных, в которой представлены выбросы парниковых газов и загрязнителей воздуха. Исследователи используют платформу моделирования для анализа воздействия на окружающую среду потенциальных изменений в способах производства и использования энергии в США.
• СМАРТ-поиск
  SMaRT Search — это перечень свободно доступных моделей, инструментов и баз данных Управления исследований и разработок Агентства по охране окружающей среды.

Связанные ресурсы

• Отчет об окружающей среде: Тема экологического состояния
  Отчет включает критические характеристики экосистемы, на которые одновременно воздействуют стрессоры в различных средах.
• Экосистемные исследования Агентства по охране окружающей среды
• Исследования изменения климата
• Комплексные научные оценки (ISA)
  Интегрированные научные оценки (ISA) представляют собой отчеты, которые представляют собой краткую оценку и синтез наиболее актуальных научных данных для пересмотра национальных стандартов качества атмосферного воздуха (NAAQS).
• Национальные стандарты качества окружающего воздуха (NAAQS)
  Закон о чистом воздухе требует, чтобы EPA установило национальные стандарты качества окружающего воздуха (NAAQS) для широко распространенных загрязнителей из многочисленных и разнообразных источников, которые считаются вредными для здоровья населения и окружающей среды.
• Наука имеет значение для Агентства по охране окружающей среды США: Исследования лесных пожаров
• АООС Наука имеет значение: Исследования воздуха