Антропогенные монотерпены усугубляют городское загрязнение озоном

Исследование под руководством профессоров Кединга Лу и Юаньхана Чжана из Пекинского университета выявило неожиданный антропогенный источник монотерпенов в Восточном Китае и его значительный вклад в образование приземного озона. В ходе полевой кампании в Тайчжоу с мая по июнь 2018 года ученые зафиксировали высокие концентрации монотерпенов — летучих органических соединений (ЛОС), традиционно считавшихся биогенными. Скорость их окисления радикалами OH, O₃ и NO₃, измеренная с помощью современных in-situ инструментов, оказалась даже выше, чем у изопрена, который считается доминирующим биогенным ЛОС.

«Сначала мы были очень озадачены, потому что биогенные выбросы монотерпенов не могли поддерживать наблюдаемые концентрации при таком высоком уровне окислителей», — отмечает Кединг Лу. Анализ данных показал, что источником монотерпенов, вероятно, является сжигание биомассы, что подтвердилось корреляцией с CO (трассером горения биомассы). Модельные расчеты показали, что окисление монотерпенов в дневное время добавляет около 4 ppb к локальному производству озона, что составляет около 6% от общего дневного производства. Вклад антропогенных монотерпенов был абсолютно доминирующим. В течение 4-дневного эпизода активного горения биомассы этот вклад возрастал до 9 ppb (13%).

В лесных регионах с низким уровнем оксидов азота (NO_x) монотерпены не являются серьезной проблемой для образования озона. Однако в городских условиях с высокими выбросами NO_x их роль резко усиливается. Исследование также указывает, что в других городских агломерациях развивающихся стран, например в Дели, вклад мощных выбросов монотерпенов (также, вероятно, антропогенных) в производство озона может достигать 10%. Современные стратегии сокращения антропогенных выбросов ЛОС для контроля озонового загрязнения практически не учитывают антропогенные монотерпены. Контроль этих выбросов может стать решением для совместного снижения уровней озона и мелкодисперсных аэрозолей.

Исследование опубликовано в журнале National Science Review.