Солнечный свет вызывает выделение оксидов азота из городской грязи на стенах зданий, памятниках и т. д. Эти соединения позже участвуют в образовании смога, согласно полевым исследованиям, проведенным в городах Германии и Канады.
Выводы о роли городской грязи в других загрязнителях были представлены на 250-м заседании Американского химического общества (ACS).
Городская грязь, как объясняет один из авторов публикации Джеймс Дональдсон из Университета Торонто (Канада), представляет собой смесь тысяч различных химических веществ, выбрасываемых в воздух автомобилями, заводскими трубами и из множества других источников. К соединениям этой группы относятся: оксиды азота. Когда они попадают в воздух, они могут реагировать с другими химическими веществами, например, с летучими органическими соединениями. Побочным продуктом этого процесса является озон, один из основных компонентов смога.
Ранее ученые подозревали, что вездесущая грязь в городах, оседая на стенах зданий и других поверхностях, задерживает соединения азота, благодаря чему они не могут участвовать в различных процессах, происходящих в воздухе. О том, что это так, свидетельствуют результаты лабораторных испытаний, проведенных с использованием света, имитирующего солнечный свет.
Новые исследования показывают, что с оксидами азота происходит нечто совершенно иное.
Дональдсон и его команда ранее обнаружили, что анионы нитратов исчезают из слоя грязи быстрее, чем это может объяснить дождь. В лабораторных исследованиях определили, что нитраты исчезают из грязи 10 000 км. раз быстрее, чем из водного раствора, когда оба материала подвергались воздействию искусственного света. В своих исследованиях ученые обрабатывали грязь искусственным светом или держали ее в темноте.
Они обнаружили, что грязь, выставленная на свет, выделяет больше нитратов, чем аналогичный слой, оставленный в темноте. По их мнению, это может означать, что свет влияет на химические процессы, в ходе которых соединения азота переводятся в активные формы, которые могут возвращаться в атмосферу.
Заинтригованные результатами лаборатории, Дональдсон и ученые из Германии провели полевые исследования - в Лейпциге и Торонто, продолжительностью 6 недель и год соответственно. В обоих городах были расставлены урны для сбора мусора.
Часть коллекторов размещают на солнечных местах, часть в тени. Исследование в Торонто все еще продолжается, и данные анализируются. В Лейпциге ученые обнаружили, что грязь, собранная в затененных местах, содержала целых 10 процентов. больше соединений азота, чем грязь, на которую воздействуют солнечные лучи. Это наблюдение совпадает с лабораторными наблюдениями.
Если наши подозрения верны, то нынешнее представление о загрязнении воздуха в городах ошибочно, говорит Дональдсон. - В нашей работе мы показываем потенциал +переработки+ оксидов азота из грязи прямо в атмосферу, что может способствовать образованию озона.
Donaldson отмечает, что здания в Лейпциге покрыты грязью в гораздо большей степени, чем в Торонто (о чем свидетельствует состояние коллекторов, размещенных в обоих городах). Разница в степени загрязнения может привести к различиям в качестве воздуха между двумя городами.
Тот факт, что в Лейпциге в 20 раз больше грязи, чем в Торонто, может означать, что в нем также в 20 раз больше рециркуляции оксидов азота в атмосферу, отмечает Дональдсон.