Исследователи из Йельского университета обнаружили, что состав загрязнения воздуха гораздо сложнее, чем было указано в предыдущих научных работах на данную тему.
Используя мощное оборудование для анализа образцов воздуха, специалисты смогли детально рассмотреть молекулярный состав органических аэрозолей, объем которых в земной атмосфере весьма значителен. Распределив их по рискам для здоровья живых существ и климата планеты, ученые выделили две категории данных веществ: первичные органические аэрозоли, образующиеся во время сгорания топлива, например, в выхлопных газах автомобилей и грузовиков, и вторичные органические аэрозоли, являющиеся результатом окисления органических газов и частиц в воздухе.
В исследовании, опубликованном 2 ноября в журнале Communications Chemistry, ученые использовали комбинацию из двух методов: высокоэффективной жидкостной хроматографии, которая позволяет разделять сложные смеси веществ, и масс-спектрометрии, дающей возможность идентифицировать и анализировать эти соединения.
«Так мы можем отличать между собой молекулы, которые в ином случае выглядели бы практически идентично. В прошлых исследованиях у экспертов было меньше информации о молекулярных тождествах по всем сложным смесям. С помощью новых инструментов мы с гораздо большей точностью можем определить молекулярные формулы», – отметил ведущий автор исследования Дрю Гентнер, доцент кафедры химической и экологической инженерии.
Это важное открытие, отмечают исследователи, поскольку знание того, какие вредные элементы находятся в воздухе, имеет решающее значение в поиске путей для их сокращения, добавил Гентнер.
«Если вы разработаете политику борьбы с загрязнением воздуха, основанную на менее детализированной информации об органических аэрозолях, то она может оказаться неэффективной. Дело в том, что это вещество обладает более сложным составом, поэтому точно неизвестно, насколько сильно оно оказывает влияние на окружающую среду», – отметила Дженна Дитто, кандидат наук в лаборатории Гентнера и ведущий автор исследования.
Летом в течение трех недель ученые регулярно брали образцы воздуха с разных участков, расположенных в лесу Мичигана, а также в городах Нью-Йорк и Атланта. Сильное всего их удивил тот факт, что состав отличался даже в тех образцах, которые были взяты из одних и тех же мест. В большинстве случаях смеси отличались между собой на 70 процентов.
Даже если некоторые причины остаются неизменными оставшиеся факторы могут привести к значительной вариативности, отмечают исследователи. «Различные типы соединений, которые выделяются автомобилями и растениями, могут варьироваться от одной машины к другой или от одного дерева к другому», – заявила Дитто.
Прочие факторы, такие как погодные условия и особенности химического окисления тоже могут меняться. В индивидуальном разрезе эти изменения обычно незначительны, однако они могут привести к значительным отличиям, добавляют ученые.
Исходя из этого исследования, специалисты заявили, что они планируют и дальше анализировать полученные результаты, чтобы лучше понять, как эти переменные могут повлиять на климат и здоровье.
«Мы получили огромное количество информации, которую можем использовать в дальнейшем. У нас уже есть немало ценных данных, которые показывают, что именно происходит во всей этой комплексной системе», – добавил Гентнер.