Cerully Presentation Without Year To Year

  • June 2020
  • PDF

This document was uploaded by user and they confirmed that they have the permission to share it. If you are author or own the copyright of this book, please report to us by using this DMCA report form. Report DMCA


Overview

Download & View Cerully Presentation Without Year To Year as PDF for free.

More details

  • Words: 836
  • Pages: 26
Kate Cerully PhD Pre‐Candidate  Georgia Institute of Technology

1)Background and  Motivation 2) Case Study y Objectives y Methodology y Results y Limitations

4) Conclusions and  Recommendations

Background And Motivation

y More than 6 million  y y y y y

people 18 counties  More than 2/5 of CA’s  land area 450 miles in length 40 to 60 miles wide San Joaquin Valley (SJV)  is thought to be the most  productive agricultural  region in the U.S. Photo: © 2004 Matthew Trump

y Ranked first in U.S. milk 

Just a glimpse of Harris Ranch, the largest  meat lot west of the Mississippi River!

production in 2006 y SJV is home to about 2.5+  million cattle y In August 2005, the SJV Air  Pollution Control District  issued a report identifying  dairies as a main source of  volatile organic  compounds (VOCs) and  fine particulate matter in  the valley 

y For 20 years, most important air pollution sources 

from dairies were thought to be manure and storage  lagoons y Rowland‐Blake Group has found that ethanol, 

methanol, acetone, and acetaldehyde are produced in  major quantities throughout the SJV as by‐products of  yeast fermentation of silage and photochemical  oxidation

Free Stalls Exercise Pens Silage Piles Food Storage Treatment  Lagoon

Silage Piles

y SJV classified by the U.S. EPA as a serious non‐attainment 

area for the eight‐hour federal ozone standard

VOCs

NO

y Oxygenates play an important role in O3 formation within 

the valley… 

Oxygenate

MIR (g O3/g C)

Lifetime

Ethanol

1.69

4 days

Methanol

0.71

16 days

Acetone

0.43

16 days

Acetaldehyde

6.84

11 hours MIR values: Carter (1998) Lifetimes: Seinfeld and Pandis (1998)

Case Study

Compare ethanol, methanol, and methane  concentrations from aircraft, dairy perimeter, and grid  samples in order to investigate the following: 1) Are dairy farm silage piles greatly influencing  concentrations seen throughout the valley? 2) How do the perimeter samples compare with  the grid data?

Perimeter Study:  July 23, 2009 Grid Study:  July 24, 2009

Flight 1:  July 22, 2009 Flight 2:  July 24, 2009

y Samples were analyzed using gas chromatography 

in the Rowland‐Blake Lab y Flame Ionization Detector y Electron Capture y Mass Spectrometer

1 - SARPSOURCE #2 [modified by Melissa Yang, 7 peaks manually assigned] 14.45 2 - SARPSOURCE #9 [modified by Melissa Yang, 3 peaks manually assigned] mV

BF7990 BF6201A

Int_Chan_5 Int_Chan_5

13.00

12.00

11.00

10.00

12* - 2,2-Dimethylbutane (B) - 11.125

9.00

12 4.67 4.26

9* - Isoprene (B) - 10.482 10 - 10.553 11 - 10.624

8* - acetone (B) - 10.070

7* - Ethanol (B) - 9.863

6* - Methanol (B) - 8.695

4* - acetaldehyde (B) - 7.696 5* - n-Butane (B) - 7.739

3* - CH3Cl (B) - 5.976

6.00

2* - Propane (B) - 4.657

7.00

1* - Propene (B) - 4.511

8.00

min 5.00

5.50

6.00

6.50

7.00

7.50

8.00

8.50

9.00

9.50

10.00

10.50

11.00

11.40

Figure Courtesy of Melissa Yang

Compare ethanol, methanol, and methane  concentrations from aircraft, dairy perimeter, and grid  samples in order to investigate the following: 1) Are dairy farm silage piles greatly influencing  concentrations seen throughout the valley? 2) How do the perimeter samples compare with  the grid data?

Methanol Concentration (pptv)

14000 12000

Airplane Sample Taken Under 1500 ft Upwind Grid Sample Downwind Grid Sample

10000 8000 6000 4000 2000 0 1.600

1.700

1.800

1.900

2.000

Methane Concentration (ppmv)

2.100

2.200

Ethanol Concentration (pptv)

12000 10000

Airplane Sample Taken Under 1500 ft Upwind Grid Sample Downwind Grid Sample

8000 6000 4000 2000 0 1.600

1.700

1.800

1.900

2.000

2.100

Methane Concentration (ppmv)

2.200

2.300

y Surrounding area 

contains many  dairies (all of  which can  influence  peripheral cans) y Wind direction  and speeds  variable  y Not every farm  has silage piles

Compare ethanol, methanol, and methane  concentrations from aircraft, dairy perimeter, and grid  samples in order to investigate the following: 1) Are dairy farm silage piles greatly influencing  concentrations seen throughout the valley? 2) How do the perimeter samples compare with  the grid data?

Methanol Concentration (pptv)

14000

Upwind Perimeter Sample

12000

Downwind Perimeter Sample

10000

Grid Sample

8000 6000 4000 2000 0 1.600

1.700

1.800

1.900

2.000

2.100

2.200

2.100

2.200

Methane Concentration (ppmv)

Ethanol Concentration (pptv)

14000 12000 10000

Upwind Perimeter Sample Downwind Perimeter Sample Grid Sample

8000 6000 4000 2000 0 1.600

1.700

1.800

1.900

2.000

Methane Concentration (ppmv)

y Silage piles are contributing oxygenates to the Central 

Valley Air Basin y Methanol and ethanol concentrations taken from 

dairy perimeter samples are consistent with  concentrations seen within the boundary layer y Perimeter Samples on high end of concentrations

y Grid study shows that emissions even higher than our 

case study dairy exist

y Locate a more secluded farm for future studies y Carefully document wind direction and duration y Samples may need to be obtained on a different day

y Compare samples taken around farms with and 

without silage 

y Melissa Yang, Dr. Don 

Blake, Dr. Sherwood  Rowland and the rest of  the Rowland‐Blake  Research Group y UCI

y NSERC  y NASA y Fellow SARP Students y Nenes Research Group

Related Documents