Kaster lys på den mørke side af biomassebrændende forurening

Oxideret organisk aerosol er en vigtig bestanddel af omgivende partikler, påvirker klimaet væsentligt, menneskers sundhed og økosystemer. Oxideret aerosol fra biomasseafbrænding er særligt giftigt, kendt for at indeholde en stor mængde mutagener, der er kendte kræftfremkaldende stoffer. Indånding af biomassebrændende partikler kan også forårsage oxidativ stress og en lang række sygdomme som hjerteanfald, slagtilfælde og astma. Oxideret aerosol dannes primært fra den atmosfæriske oxidation af flygtige og semi-flygtige forbindelser, der udsendes af kilder som biomasseafbrænding, resulterer i produkter, der let danner partikler. Hver model, der bruges i dag, antager, at der dannes oxideret aerosol i nærvær af sollys, og at det kræver dages atmosfærisk bearbejdning at nå de niveauer, der observeres i miljøet. Naturligt, dette indebærer, at der dannes oxideret aerosol i dagtimerne og mest i perioder med rigeligt solskin, som om sommeren.

Imidlertid, betydelige mængder af oxiderede organiske aerosolformer om vinteren og i andre perioder med lav fotokemisk aktivitet på verdensplan, ofte i perioder med intens biomasseafbrænding. Modeller undervurderer oxiderede aerosolniveauer med en faktor tre til fem. Dette uløste mysterium har betydelige konsekvenser for folkesundheden og klimaet, i betragtning af, at biomasseafbrænding ofte er forbundet med befolkningseksponering for meget høje partikler. Dette spørgsmål vil blive vigtigere i fremtiden, givet den øgede intensitet, varighed og hyppighed af brændefyring (både husbrand og naturbrande) rundt om i verden.

Forskning ledet af teamene af prof. Athanasios Nenes og Spyros Pandis fra Center for Studier af Luftkvalitet og Klimaændringer (C-STACC) ved Institut for Kemiingeniørvidenskab ved Fonden for Forskning og Teknologi Hellas (ICE-HT/FORTH) ) synes at have opdaget årsagen til underforudsigelsen af ​​biomasse. Deres undersøgelse blev offentliggjort i tidsskriftet Proceedings of the National Academy of Sciences .

Undersøgelsen viser, at denne uforklarlige kilde til oxiderede sekundære partikler stammer fra natlig oxidation af biomasseforbrændingsudledninger. Gennem en kombination af laboratoriemålinger og feltobservationer, emissioner fra biomasseafbrænding oxideres hurtigt natten over, og den genererede aerosol er bemærkelsesværdigt lig den, der observeres i bymiljøer om vinteren. Denne nyopdagede mekanisme blev derefter introduceret til en state-of-the-art luftkvalitetsmodel for at vise, at natlige oxidation af biomasseforbrændingsudledninger i væsentlig grad kan påvirke organiske aerosolniveauer i hele USA.

Undersøgelsen er overordnet vigtig af en række årsager. Først, det viser uden tvivl, at sollys ikke er nødvendigt for hurtigt at generere betydelige mængder oxideret aerosol, et fund, der omformer forståelsen af, hvordan forurening fra biomasseafbrænding dannes. Sekund, denne mekanisme kan forklare de paradoksalt høje niveauer af organisk forurening i bymiljøer under vinterdisepisoder, som i Europa og Kina. Endelig, arbejdet løfter i høj grad biomasseafbrændingens rolle som kilde til luftforurening om natten, om vinteren, og i andre perioder med lav solaktivitet, når intense disepisoder ofte forekommer rundt om i verden.