La pollution atmosphérique des aérosols organiques secondaires (SOA) est devenue un plus grand problème dans les villes chinoises depuis 2013, car les réglementations ont réussi à réduire les particules fines (PM2.5) Émis directement de, par exemple, des véhicules et des industries, selon une étude menée par le professeur Huang Rujin à l'Institut de l'environnement de la Terre de l'Académie chinoise des sciences et le professeur Marianne Glasius à l'Université d'Aarhus.
L'étude, publiée dans Sciencerévèle un régime chimique distinct régissant la formation de SOA en Chine urbaine et met en évidence l'augmentation significative de la SOA par rapport aux aérosols organiques primaires – en particulier depuis 2013, lorsque les mesures réglementaires nationales ont conduit à une réduction marquée des émissions directes à travers le pays.
SOA se forme dans l'atmosphère par des réactions chimiques impliquant des substances précurseurs telles que les oxydes d'azote et les composés organiques volatils (COV). Historiquement, les événements de brume en Chine urbaine – sont confrontés à des niveaux élevés de PM2.5—Allait entraîné principalement par les émissions directes. Aujourd'hui, cependant, les aérosols secondaires – notamment SOA – jouent un rôle de plus en plus dominant.
Pour démêler les facteurs qui façonnent ce changement, l'équipe de recherche a comparé les événements de la brume chinoise avec des registres historiques de pollution atmosphérique d'Europe et des États-Unis. Leur analyse a révélé que les interactions complexes entre plusieurs facteurs environnementaux atmosphériques conduisent collectivement à la formation unique de SOA dans l'air urbain chinois. L'équipe a en outre identifié quatre moteurs clés de ce phénomène:
Premièrement, par rapport aux zones urbaines en Europe et aux États-Unis, les villes chinoises présentent une plus grande diversité dans les espèces de COV et des concentrations globales de COV plus élevées. Ces COV proviennent principalement des installations industrielles denses, des sources de combustion et de l'utilisation du solvant.
Deuxièmement, des concentrations élevées d'acide nitreux gazeux dans l'air urbain chinois génèrent des quantités importantes de radicaux hydroxyles via la photolyse – un processus qui augmente considérablement la capacité oxydative atmosphérique pendant les mois d'hiver.
Troisièmement, les niveaux élevés d'oxyde d'azote favorisent la formation de composés organiques contenant de l'azote, en particulier les nitrates de peroxyacyle. Ces composés prolongent la durée de vie des radicaux peroxy organiques, intensifiant la pollution secondaire régionale.
Quatrièmement, les interactions entre les polluants inorganiques et organiques – couplé à des processus multiphasés, en particulier une augmentation de la teneur en eau liquide des aérosols liée à l'augmentation des fractions de nitrate – plus donné à la formation de SOA en phase aqueuse.
Au-delà de l'identification de ces mécanismes, l'étude a exploré les implications plus larges de la formation et de la transformation anthropiques de SOA, y compris ses effets sur l'hygroscopicité des particules (la capacité d'absorber l'humidité), les propriétés optiques et la santé humaine.
Les chercheurs ont souligné qu'une compréhension plus approfondie de ces dynamiques est essentielle pour faire progresser les connaissances des oxydants, des précurseurs, des mécanismes de formation, des propriétés et des impacts liés à la SOA dans les scénarios complexes de pollution de l'air – des inoffres qui pourraient éclairer des stratégies plus ciblées pour l'atténuation de la brume en Chine et au-delà.
