Denso, episodios de niebla brumosa caracterizados por una humedad relativamente alta, la baja visibilidad y las PM2.5 extremadamente altas han sido un dolor de cabeza para muchas megaciudades, incluidos los de China continental. Entre los contaminantes que tienen menos de 2.5 micrones de diámetro (PM2.5), El sulfato en el aire es uno de los componentes más comunes de la contaminación atmosférica nebulosa que se forma atmosféricamente a través de la oxidación del dióxido de azufre (SO ₂ ).

Si bien el vínculo reactivo-producto entre el dióxido de azufre y la formación de sulfato en el aire es de conocimiento común, los oxidantes complejos y los mecanismos que permiten esta transformación no lo son. En particular, el papel de los óxidos de nitrógeno en la producción de sulfato no está claro. La gestión de la contaminación por sulfatos ha perseguido tanto a los investigadores como a los gobiernos, No se produce directamente a partir de fuentes de contaminación, a diferencia de los óxidos de nitrógeno, que son claramente emitidos por los gases de escape de los vehículos y la combustión de combustibles fósiles, incluido el carbón, diesel y gas natural. Este es el primer estudio que examina sistemáticamente las múltiples funciones de los óxidos de nitrógeno al afectar a los oxidantes que permiten este conjunto de reacciones químicas.

En colaboración con el Instituto de Tecnología de California, un equipo de investigación dirigido por el profesor YU Jianzhen, Profesor del Departamento de Química y División de Medio Ambiente y Sostenibilidad de HKUST, identificaron tres regímenes de mecanismos de formación correspondientes a las tres funciones distintas que desempeñan los óxidos de nitrógeno en la producción de sulfato según el entorno químico. Bajo NO _X condiciones, NO _X cataliza el ciclo de radicales hidroxilo, un oxidante eficaz de SO ₂ , y así promueve la formación de sulfato. Bajo NO extremadamente alto _X niveles comunes en condiciones de neblina-neblina, NO _X tipos actúan como oxidantes dominantes de SO ₂ y así también promover la formación de sulfato. Pero en un entorno con un nivel medio-alto de NO _X , dióxido de nitrógeno (un miembro del NO _X familia) en realidad serviría como un sumidero de radicales hidroxilo, que suprime la oxidación del dióxido de azufre y así inhibe la formación de sulfato.

Estos hallazgos indican que para reducir los niveles de sulfato en condiciones de neblina y neblina altamente contaminadas, co-control de SO ₂ y no _X las emisiones son necesarias. Sin embargo, desde que no _X inhibiría la formación de sulfato cuando sus emisiones son intermedias altas, suprimiendo NO _X en un entorno así, los niveles de sulfato en el aire aumentarían.

"Dado que el sulfato se forma atmosféricamente y no se puede controlar directamente, debemos apuntar a sus componentes precursores (como el dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno). La reducción efectiva del contenido de sulfato en el aire se basa en el conocimiento de la relación cuantitativa que tiene con sus precursores. Este trabajo establece el marco conceptual para delinear la relación entre el sulfato y un conjunto de sus precursores controlables, óxidos de nitrógeno (NO _X ) —La concentración baja y extremadamente alta de NO _X ambos podrían impulsar la producción de sulfato. Los formuladores de políticas deben prestar atención cuando intentan controlar la emisión de NO _X , "explicó el profesor Yu.

Como el sulfato es uno de los componentes principales que conduce a la formación de neblina y lluvia ácida, Este estudio sentó las bases para formular medidas más efectivas para atacar este contaminante importante involucrado en tales eventos, que no solo bloquean las vistas o hacen que los ambientes acuáticos sean más ácidos, pero también compromete la salud humana. Con mayor comprensión y mejor control, esto conducirá a una mejor calidad del aire y una mejor protección de la salud pública y los sistemas ecológicos en su conjunto.

Los hallazgos del equipo se publicaron recientemente en la revista científica Naturaleza Geociencia .