Полулетучие органические соединения диффундируют между атмосферными частицами

Исследователи под руководством Нила М. Донахью из Университета Карнеги-Меллона показали, что полулетучие органические соединения (SVOCs) могут легко диффундировать в миллиарды крошечных атмосферных частиц (аэрозолей), свободно перемещаясь между ними. Результаты, опубликованные в ранней онлайн-версии журнала Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), углубляют понимание поведения органических частиц в атмосфере.

Понимание того, как аэрозольные частицы растут и химически эволюционируют, образуя сложную смесь окисленного органического вещества, крайне важно для оценки их влияния на климат и здоровье человека. Рост частиц увеличивает их потенциал воздействия на климат. Способность SVOCs, составляющих значительную часть вторичного органического аэрозоля (SOA), диффундировать в частицы является ключевым фактором этого роста. Ранее существовали споры о возможности такой диффузии в «стекловидные» (glassy) атмосферные частицы, что могло бы замедлять их рост.

«Наша работа показывает, что некоторые частицы в сухом состоянии похожи на хрустящие — они стекловидные — но становятся липкими, когда намокают; в большинстве условий полулетучие соединения будут довольно легко диффундировать в частицы», — пояснил профессор Донахью. В исследовании аспирант Цин Е с помощью масс-спектрометрии одиночных частиц изучила диффузию SVOCs между двумя типами SOA, образованных из альфа-пинена (выделяется хвойными деревьями) и толуола (ароматический углеводород). В частицах альфа-пинена меченые изотопы легко переходили между популяциями. В толуольных частицах диффузия также происходила легко, но только при относительной влажности выше 30%. Это доказывает, что способность SVOCs к перемещению зависит от исходного источника частицы и условий окружающей среды.