Важность антропогенных паров в смоговом загрязнении над Гонконгом и мегаполисами материкового Китая

Исследователи под руководством профессора Ван Чжэ из Гонконгского университета науки и технологий (HKUST) выявили ключевую роль антропогенных малолетучих органических паров в формировании вторичных органических аэрозолей (ВОА) в четырёх мегаполисах Китая. Это открытие даёт новые возможности для смягчения проблемы городского загрязнения воздуха.

ВОА вносят значительный вклад в образование твёрдых частиц в смоге. Пробелы в знаниях об источниках и процессах их формирования долгое время были препятствием для эффективных мер. Данное исследование подтвердило доминирующую роль антропогенных малолетучих органических паров как критических промежуточных соединений, связывающих окисление летучих органических соединений (ЛОС) с образованием ВОА и смога в городской среде. Комплексные полевые измерения в Гонконге, Пекине, Нанкине и Шанхае впервые позволили отследить высокореактивные кислородсодержащие органические молекулы (OOMs) до их предшественников.

Результаты показали, что окисление антропогенных ЛОС доминирует в образовании OOMs в городской атмосфере: около 40% вносят ароматические соединения и ещё 40% — алифатические углеводороды, класс ЛОС, ранее недооценивавшийся. Ключевую роль играют многоступенчатое окисление и автоокисление, а оксиды азота (NO_x) значительно влияют на процесс, приводя к образованию азотсодержащих органических соединений. Неконтролируемая конденсация этих антропогенных OOMs является доминирующим источником ВОА, даже в условиях сильного смога.

Исследование выявило сильную однородность в распределении и путях формирования OOMs в трёх наиболее урбанизированных регионах Китая, где проживает более 800 миллионов человек. Это указывает на возможность решения проблемы загрязнения воздуха с помощью единой эффективной стратегии смягчения последствий для этих густонаселённых городских агломераций.

Результаты исследования были недавно опубликованы в журнале Nature Geoscience.