Многофазное буферирование аммиаком объясняет широкий диапазон кислотности атмосферных аэрозолей

Исследователи выяснили, что содержание воды и общая массовая концентрация частиц являются ключевыми факторами, определяющими кислотность атмосферных аэрозолей. Команда под руководством Яфан Ченг и Хан Су из Института химии Макса Планка установила, что эти параметры могут быть даже важнее сухого состава частиц. В густонаселенных континентальных регионах с высокими антропогенными выбросами аммиака pH аэрозолей может эффективно стабилизироваться на разных уровнях кислотно-основной парой ионов аммония и аммиака (NH₄+/NH₃).

Это открытие важно для понимания формирования смога и влияния аэрозолей на здоровье человека и климат. Ученые разработали новую теорию многофазного буферирования в аэрозолях, проанализировали данные атмосферных измерений и выполнили глобальное моделирование. Оказалось, что пара NH₄+/NH₃ буферирует pH аэрозолей над большинством заселенных континентальных территорий, несмотря на сильные вариации кислотности.

«Вариации содержания воды ответственны за 70–80% глобальной изменчивости pH аэрозоля в регионах, буферируемых аммиаком, что ранее не было известно и может быть объяснено нашей новой теорией многофазного буферного механизма», — поясняет Яфан Ченг. Исследование, опубликованное в журнале Science, показывает, что pH и химия атмосферы сильно зависят от повсеместного влияния человека на выбросы аммиака и цикл азота в антропоцене.