Исследование раскрывает неожиданную причину зимнего загрязнения озоном
Ученые из Гонконгского политехнического университета совместно с коллегами с материка обнаружили неожиданное явление: сильное загрязнение озоном (O3) зимой в Ланьчжоу (Китай), вызванное в основном выбросами алкенов от местных нефтехимических предприятий.
Традиционно связанный с теплой погодой и сильной солнечной радиацией, уровень озона в январе 2018 года превышал 100 ppbv в холодные дни, достигнув тревожного пика в 121 ppbv. С помощью усовершенствованной фотохимической модели исследование определило озонолиз алкенов как доминирующий фактор образования O3, а не традиционные радикальные источники, инициируемые фотолизом. Эта химическая реакция протекает без солнечного света и производит интермедиаты Криге, которые быстро генерируют реактивные радикалы (OH, HO2 и RO2), ускоряя производство озона. В итоге алкены обусловили почти 90% O3 во время эпизодов загрязнения.
Исследование выделяет ключевые виды алкенов — транс-/цис-2-бутен и пропен — как основных виновников этого необычного загрязнения. Важно, что в работе предлагаются практические стратегии смягчения: снижение уровня алкенов на 28,6% или оксидов азота на 27,7% в послеполуденные часы может значительно уменьшить концентрации O3.
«Это исследование меняет наше понимание загрязнения озоном, доказывая, что интенсивное образование O3 может происходить в холодных условиях с низкой освещенностью, — заявили авторы Цзинь Ян и Янцзон Цзэрен. — Наши выводы дополняют традиционные взгляды и требуют целенаправленных действий в промышленных регионах».