Unsichtbare Gase bilden in städtischen und ländlichen Gebieten den meisten organischen Dunst

Unsichtbare Gase bilden in städtischen und ländlichen Gebieten den meisten organischen Dunst
Anonim
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Eine neue Studie der University of Colorado in Boulder zeigt, dass unsichtbare, reaktive Gase, die über der Erdoberfläche schweben und keine direkten Partikelemissionen verursachen, den größten Teil des organischen Dunstes in städtischen und ländlichen Gebieten auf der ganzen Welt ausmachen.

Viele Wissenschaftler und Angehörige der Gesundheitsberufe sind der Ansicht, dass Quellen, die Ruß und andere winzige Partikel direkt in die Luft speien, die Hauptursache für die Bildung von organischem Dunst sind. Eine neue Studie von Forschern des Kooperativen Instituts für Umweltwissenschaften von CU-Boulder zeigt jedoch, dass chemisch in der Luft gebildete Aerosole etwa zwei Drittel der gesamten organischen Trübung in städtischen Gebieten und über 90 Prozent der organischen Trübung in ländlichen Gebieten ausmachen.

Die Studie wurde von Qi Zhang, einem ehemaligen CIRES-Wissenschaftler am Atmospheric Sciences Research Center der State University in New York, Albany, und dem CIRES-Forscher Jose-Luis Jimenez, geleitet. Die Studie wurde in der Online-Ausgabe der Geophysical Research Letters vom 7. Juli veröffentlicht.

Die Wissenschaftler verglichen Konzentrationen von direkt emittierten oder primären Aerosolen mit chemisch gebildeten oder sekundären Aerosolen. Sie untersuchten städtische Gebiete, Gebiete vor dem Wind von städtischen Gebieten und ländliche Gebiete an 37 Standorten in 11 Ländern.

"Wir sehen, dass die Konzentrationen von sekundären organischen Aerosolen in städtischen Gebieten nur wenig gegen den Wind abnehmen", sagte Jimenez, ebenfalls Assistenzprofessor in der Abteilung für Chemie und Biochemie von CU-Boulder. "Das sagt uns, dass es eine erweiterte Quelle oder kontinuierliche Bildung für die Verschmutzung geben muss."

Die Wissenschaftler glauben, dass die Hauptursache für Partikelverschmutzung reaktive, farblose Gase sind, die als flüchtige organische Verbindungen oder VOCs bezeichnet werden, dieselben Gase, die Smog bilden. Jimenez sagte, dass er glaubt, dass in städtischen und regionalen Gebieten ausgestoßene VOCs sofort eine chemische Umwandlung erfahren, die dazu führt, dass sie an Partikeln haften bleiben und diese Verschmutzung erhöhen.

"Wir glauben, dass die Gase innerhalb weniger Tage reagieren, wenn die Luft gegen den Wind in ländlichere Regionen wandert und mehr organischen Dunst erzeugt", sagte er.

Reaktive Gase sind eine vielfältige Gruppe chemischer Verbindungen, zu denen VOC, Oberflächenozon, Stickstoffverbindungen und Schwefeldioxid gehören. Alle spielen eine wichtige Rolle in der Chemie der Atmosphäre und sind als solche stark in Wechselbeziehungen zwischen Chemie der Atmosphäre und dem Klima verwickelt.

VOCs werden durch Autos und Lastwagen, Benzinverdampfung, die während des Tankfüllens auftritt, und einige industrielle Prozesse freigesetzt, sagte Zhang. VOCs werden auch auf natürliche Weise durch Vegetation erzeugt.

Die US-Umweltschutzbehörde reguliert derzeit keine VOCs, außer für Straßenfahrzeuge und Industrieumgebungen, sagte Jimenez.

Jimenez und Zhang arbeiten daran, die relative Bedeutung natürlicher und menschlicher VOC-Quellen für die Erzeugung von sekundärer organischer Aerosolverschmutzung besser zu verstehen, einschließlich dessen, welche menschlichen Quellen wesentlich zum Problem beitragen.

"Eine Frage ist, ob wir die Luftqualität verbessern könnten, wenn wir die VOC-Emissionen und nicht nur die Partikelemissionen direkt anvisieren", sagte Zhang. "Bis wir die Aufteilung zwischen menschlich verursachten und natürlichen VOC-Emissionen und zwischen verschiedenen menschlichen Quellen nicht verstanden haben, werden wir keine Antwort auf diese Frage haben."

Quelle: Universität von Colorado in Boulder