Загрязнение воздуха зимы получило внимание в научном сообществе в последние годы, побудив некоторых ученых предложить, чтобы аммиак, выделенный в воздух от сельскохозяйственных действий и автомобилей, мог быть предшественником, который сильно способствует формированию тумана.Исследователи Технологического института Джорджии возразили, что теория в исследовании издала 21 сентября в журнале Scientific Reports.
Исследование спонсировалось Национальным научным фондом.«С Китаем и другими странами, исследуя способы уменьшить загрязнение воздуха, важно понять химию позади, как тот туман формируется», сказал Родни Вебер, преподаватель в Школе Технологического института Джорджии Земли & Атмосферных Наук. «Что мы нашли, то, что атмосферный аммиак не крупный водитель тех воздушных условий, как был предложен».
Исследователи использовали передовой компьютер, моделирующий, чтобы исследовать химию того, как двуокись серы и окись азота – два газа, накачанные в атмосферу из электростанций на угольном топливе и другого сгорания ископаемого топлива – взаимодействуют, чтобы сформировать аэрозоль сульфата, одну главную причину тумана, который может нанести ущерб здоровью экосистемы и человеку.«Как правило, аэрозоль сульфата произведен посредством химической реакции, которая окисляет двуокись серы, чтобы сформировать макрочастицы сульфата», сказал Атэнэзайос Ненес, Член Факультета преподавателя и Джонсона в Школе Земли & Атмосферных Наук и Школе Химической & Биомолекулярной Разработки. «В том процессе вода поглощена сульфатом, поскольку это произведено и имеет тенденцию делать частицу очень кислой, который закрывает определенные пути для дальнейшего формирования сульфата».Некоторые ученые недавно предположили, что высокий уровень Пекина аммиака – который является основой, или на противоположной стороне масштаба кислотности – мог ниспровергать нормальный процесс сульфата, сохраняя частицу нейтральной достаточно долго, чтобы сформировать намного более высокие концентрации сульфата через новый химический путь.Исследователи в Технологическом институте Джорджии проверили ту теорию с компьютерной моделью, которая выполнила термодинамическое моделирование условий аэрозоля по городам в Восточных китайских Равнинах.
Исследователи проверили многочисленные атмосферные сценарии, изменив соединение аэрозолей, газов и метеорологических условий несколько путей. Последовательно, модель показала, что поднятый аммиак оказал относительно мало влияния на кислотность частиц загрязнителя. Даже 10-кратное увеличение аммиака выше нормальных условий сделало аэрозоль только крошечной суммой – единицей на только один pH – менее кислый. Эффект был также верен в перемене; понижение 10-кратного аммиака сделало воздух незначительно более кислым.
Исследователи пришли к заключению, что частицы остаются слишком кислыми, даже для очень высокого уровня аммиака в Пекине, для тумана сульфата, который будет сформирован через предложенный новый путь.«Если бы аммиак играл большую роль в производстве сульфата, усилия управлять им могли иметь всесторонние последствия, такие как то, чтобы полагать, что ограничивающие сельскохозяйственные действия улучшают загрязнение воздуха этого вида», сказал Вебер. «Но, мы показываем, что это, вероятно, будет в основном неэффективно в этом случае».Исследователи нашли, что мягко кислый воздух по Пекину мог продвинуть высокие показатели окисления двуокиси серы через взаимодействие с металлами перехода, такими как железо, медь и марганец, выделенный в воздух из местных источников, таких как автомобиль, тормозят, зольная пыль и минеральная пыль, которая могла быть другим важным участником чрезвычайных событий загрязнения и источника интенсивной токсичности частицы.Другие исследователи в Технологическом институте Джорджии приписали чрезвычайный туман в Китае в последние годы к изменяющимся метеорологическим картам в результате изменения климата.
«Управление выбросами аммиака в целом, кажется, предложенная стратегия смягчения проблем качества воздуха во многих областях земного шара, но наша работа показывает, что это – не обязательно способ самый эффективности затрат пойти», сказал Ненес. «Вы, конечно, не хотите игнорировать выбросы аммиака, но могут быть другие способы получить самый большой удар для доллара с точки зрения улучшения качества воздуха, такого как ограничение двуокиси серы и выбросов окиси азота угля горящие электростанции».