加利福尼亚州的萨尔顿海空气盆地的土壤氮氧化物排放量比该州之前的估计高出10倍，这一发现来自一项研究，该研究调查了乡村的帝国谷和科切拉谷。
加州大学戴维斯分校的最近调查显示，萨尔顿海空气盆地至少有25%的氮氧化物（NOx）排放源于土壤。
该研究利用同位素分析发现，该盆地土壤的平均年排放总量约为每天11吨。这个数字显著高于该地区土壤NOx排放的当前州级清单，足足高出10倍。研究结果已发表在《自然》期刊的《科学报告》上。
这项研究强调了理解和准确计算农业土壤排放的重要性，以满足州和联邦的空气质量标准，并改善乡村帝国谷和科切拉谷以及其他经历温暖气候的农业地区的空气质量。
被低估的来源
在过去几十年中，洛杉矶等城市地区的空气质量显著改善，主要是由于工业和交通来源的化石燃料排放减少。然而，多个乡村地区的NOx排放似乎在增加，部分原因是野火和农业土壤排放的上升。
加州大学戴维斯分校土地、空气和水资源系以及空气质量研究中心的教授、通讯作者伊恩·法洛纳表示：“我预测，在本世纪，野火和土壤排放将成为空气污染的主要原因，我们需要对此修订我们的空气质量法规，尤其是在考虑其对乡村和城区社区的影响时。”他补充说：“在过去八年中，加利福尼亚许多地区的空气质量改善停滞不前，我相信这在很大程度上归因于这两个被低估的来源。”
肥料、灌溉和气候
萨尔顿海地区被公认为是全国最污染的空气盆地之一。该地区从棕榈泉横跨科切拉谷和帝国谷，直至美国与墨西哥边境的卡列克西科，每年产生超过20亿美元的农业销售，作物全年种植。其主要以拉丁人为主的人口面临高贫困率、哮喘和呼吸道疾病。
NOx是一种重要的空气污染物，促进臭氧和颗粒物（PM）的形成。
肥料的显著使用、灌溉和气温的升高已知会加剧土壤的NOx排放，特别是在研究区域。加利福尼亚是全国温暖季节气温上升最快的地区之一。气温升高可以增加野火的风险，并刺激土壤中的微生物活动。此外，根据研究，自1991年以来，帝国县沙质土壤的肥料销售激增了137%。
现场取样与实验室分析
为了深入研究这些因素，研究人员在2022年6月至2023年4月期间，在帝国谷的一所高中和科切拉谷托雷斯·马丁内斯沙漠卡维亚印第安人土地上的一个空气质量站进行实地取样，此次研究得到了社区非营利组织科切拉谷公民委员会的合作。
收集的样本被运输至加州大学戴维斯分校的稳定同位素设施进行提取。然后，利用贝叶斯混合模型分析同位素特征，以确定土壤对总体同位素特征的贡献。该分析显示，土壤NOx排放的来源当前被低估了10倍。营养素的可用性、土壤湿度和温度等因素影响土壤NOx的产生。
研究作者还提到，收集有关肥料施用率和灌溉实践的额外数据可以帮助澄清这些因素的直接影响，从而使监管者能够更有效地改善该地区的空气质量法规。
法洛纳解释道：“土壤排放和野火烟雾常常被视为‘背景’污染物，但它们正在上升，并且在该州各地成为污染的重要来源。目前，我们未能充分考虑我们的污染挑战中至关重要的组成部分。”
本研究由希瑟·利布主导，她最近在法洛纳的指导下完成了加州大学戴维斯分校的博士学位。
此次研究得到了加州大学戴维斯分校环境健康科学中心通过国家卫生研究院的资助，以及西方农业健康与安全中心和美国农业部食品与农业国家研究所的支持。
