Загрязнители антропогенного происхождения существенно влияют на образование аэрозольных частиц из выбросов деревьев

Юго-восток США является естественной лабораторией для изучения взаимодействия химических веществ, выбрасываемых в результате человеческой деятельности и деревьями, и их влияния на качество воздуха и климат. Новое исследование показало, что определенные выбросы от автомобилей и угольных электростанций способствуют процессам превращения естественных выбросов деревьев в органические аэрозоли. Эти аэрозоли составляют значительную долю атмосферных взвешенных частиц (PM), влияющих на климат, качество воздуха и здоровье человека.

Объединив лабораторные исследования и натурные измерения на нескольких площадках в Атланте (Джорджия), её окрестностях и сельской местности Алабамы, ученые установили, что диоксид серы (SO₂) и оксиды азота (NO_x) напрямую и существенно опосредуют образование аэрозолей из летучих органических соединений, производимых деревьями.

Это открытие — хорошая новость для контроля за загрязнением. Антропогенные сульфаты (в основном от угольных электростанций) и оксиды азота (в основном от автомобильных выбросов) контролируют от 43 до 70% всей измеренной массы органического аэрозоля на юго-востоке США в летние месяцы. Снижение этих выбросов позволит уменьшить не только сульфатные, но и органические аэрозоли, снизив общую аэрозольную нагрузку в регионе.

Ключевым выводом стало то, что образование аэрозолей из определенных выбросов деревьев напрямую контролируется обилием сульфатов, а не содержанием воды в частицах или их кислотностью, как предполагалось ранее. Кроме того, исследование показало, что ночная химия аэрозолей важнее, чем считалось. После захода солнца соединения азота и озон могут реагировать с выбросами деревьев с образованием органических аэрозолей.

Результаты, опубликованные 22 декабря в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), помогут улучшить модели качества воздуха и климата в регионах, где взаимодействие антропогенных и биогенных факторов вносит существенный вклад в образование аэрозолей. Исследование стало результатом одного из крупнейших за десятилетия полевых проектов по атмосферной химии в США — Southeast Atmosphere Study (SAS).