Моделирование выявило молекулярный след органических загрязнителей воздуха

Исследователи из Техасского университета A&M разработали вычислительные инструменты для точной оценки вклада определенных органических атмосферных загрязнителей. Их симуляция, описанная в журнале Environmental Science and Technology, может помочь государственным агентствам усилить контроль над антропогенными источниками углеродных загрязнителей.

Согласно публикациям, 20–40% твердых частиц в нижних слоях атмосферы составляют органические аэрозоли, ухудшающие качество воздуха, влияющие на климат, здоровье и видимость. Эти соединения образуются из летучих предшественников, выделяющихся при сжигании ископаемого топлива и выбросах транспорта. Они реагируют с окислителями, образуя вторичные органические аэрозоли (ВОА). Для управления качеством воздуха необходимо знать, какие предшественники вносят основной вклад в их образование.

Количество определенных аэрозолей-предшественников рассчитывается по соотношению концентрации маркерной молекулы 2,3-дигидрокси-4-оксопентановой кислоты (DHOPA) к количеству ВОА в пробах воздуха. Ранее это соотношение определяли в лабораторных камерах, но оно может не подходить для реальных атмосферных условий. Используя суперкомпьютер, ученые смоделировали атмосферную химию для условий Восточной Азии. Симуляция показала, что соотношение DHOPA/ВОА варьируется в зависимости от температуры и уровня органических аэрозолей в воздухе.

«Мы значительно продвинулись в сокращении неорганических загрязнителей воздуха, но по мере уменьшения их доли гораздо большая часть загрязнения будет приходиться на органические предшественники», — отметил руководитель исследования, доцент Ци Ин. Команда начала с DHOPA как маркера для некоторых предшественников, но планирует идентифицировать молекулярные маркеры и для других источников.