Исследователи из Йельского университета обнаружили, что тип загрязнения воздуха намного сложнее, чем указывалось в предыдущих исследованиях.
Используя мощное оборудование для анализа проб воздуха, исследователи смогли подробно изучить молекулярный состав органических аэрозолей, которые в значительной степени присутствуют в атмосфере. Эти переносимые по воздуху частицы, представляющие опасность для здоровья и климата, обычно делятся на две категории: первичные органические аэрозоли, которые могут образовываться при сгорании, например, в выхлопных газах автомобилей и грузовиков, и вторичные органические аэрозоли, образующиеся в результате окисления органических газов и частиц в воздухе.
В исследовании, опубликованном 2 ноября в Nature's Communications Chemistry, исследователи использовали комбинацию жидкостной хроматографии, которая разделяет тысячи соединений в образце, и масс-спектрометра, который идентифицирует и анализирует эти соединения.
«Здесь мы действительно можем различать молекулы, которые в противном случае казались бы очень похожими», - сказал старший автор исследования Дрю Гентнер, доцент кафедры химической и экологической инженерии. «В прошлых исследованиях у них было меньше информации о молекулярной идентичности присутствующих сложных смесей. С помощью этих инструментов мы можем определять молекулярные формулы с большей точностью».
Это значительный прогресс, отмечают исследователи, поскольку знание того, какие вредные элементы находятся в воздухе, имеет решающее значение для поиска способов их уменьшения, добавил Гентнер.
«Если вы разработаете политику контроля загрязнения воздуха, основанную на менее конкретной информации об органических аэрозолях, изменчивость состава на молекулярном уровне может быть гораздо большей, чем вы могли бы ожидать, что может повлиять на свойства аэрозолей и воздействие», - сказал он. Дженна Дитто, доктор философии. D. кандидат в лабораторию Гентнера и ведущий автор исследования.
Собранные в течение трех недель на каждом участке летом образцы были взяты из леса в Мичигане и из городских районов Атланты и Нью-Йорка. По словам исследователей, самым удивительным были различия, которые они наблюдали в образцах, взятых из одних и тех же мест. В большинстве случаев до 70 % соединений на участке отличались друг от друга в последовательных образцах.
Даже если некоторые причины остаются постоянными, говорят исследователи, ряд факторов может быть причиной изменчивости. «Различные типы соединений, выбрасываемых автомобилями и растениями, могут варьироваться от автомобиля к автомобилю или от дерева к дереву», - сказал Дитто.
Другие факторы, такие как погодные условия и условия химического окисления, также могут измениться. По отдельности эти вариации обычно незначительны, но они могут привести к значительным различиям, говорят исследователи.
Исходя из этого исследования, исследователи заявили, что планируют провести дальнейший анализ результатов, чтобы лучше понять, какие виды воздействия на здоровье и климат могут вызывать эти колебания.
«В этих деталях содержится огромное количество информации, которую можно использовать в полевых условиях», - сказал Гентнер. «Есть ценные данные, которые вы можете использовать, чтобы понять, что происходит во всей сложной системе».