Техасский исследователь AM Реньи Чжан, заслуженный профессор университета и кафедра атмосферных наук Гарольда Дж. Хейнса и профессор химии, а также аспиранты Юн Линь, Вильмари Марреро-Ортис, Джеремайя Секрест, Исинь Ли, Цзяси Ху и Боуэн Пан и исследователи из Китай, Флорида, Калифорния, Израиль и Великобритания опубликовали свои работы в текущем выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
В декабре 1952 года туман окутал весь Лондон, и жители поначалу не обращали на него внимания, потому что он, казалось, ничем не отличался от привычных естественных туманов, которые проносились над Великобританией в течение тысяч лет.Но в следующие несколько дней условия испортились, и небо буквально потемнело. Во многих частях города видимость упала до трех футов, весь транспорт был остановлен, и у десятков тысяч людей возникли проблемы с дыханием.
К тому времени, когда 9 декабря рассеялся туман, по меньшей мере 4000 человек умерли и более 150 000 были госпитализированы. Тысячи животных в этом районе также были убиты.
Недавние британские исследования показывают, что число погибших, вероятно, было намного выше — более 12000 человек всех возрастов умерли от смертоносного тумана. Давно известно, что многие из этих смертей, вероятно, были вызваны выбросами от сжигания угля, но точные химические процессы, которые привели к смертельной смеси тумана и загрязнения, не были полностью поняты за последние 60 лет.
Убийственный туман 1952 года привел к принятию британским парламентом Закона о чистом воздухе в 1956 году и до сих пор считается самым серьезным событием загрязнения воздуха в истории Европы.Благодаря лабораторным экспериментам и атмосферным измерениям в Китае, команда нашла ответы.«Людям известно, что сульфат вносит большой вклад в образование тумана, а частицы серной кислоты образовывались из диоксида серы, выделяемого при сжигании угля для использования в жилых домах, на электростанциях и других средствах», — говорит Чжан.
«Но как диоксид серы превратился в серную кислоту, было неясно. Наши результаты показали, что этому процессу способствовал диоксид азота, еще один побочный продукт сжигания угля, и первоначально происходил в естественном тумане.
Еще один ключевой аспект в преобразовании диоксида серы в сульфат состоит в том, что он производит кислые частицы, которые впоследствии тормозят этот процесс. Естественный туман содержал более крупные частицы размером в несколько десятков микрометров, а образовавшаяся кислота была достаточно разбавленной.
Испарение этих частиц тумана оставило более мелкие частицы кислой дымки, которые покрыли город . "Исследование показывает, что подобная химия часто встречается в Китае, который десятилетиями боролся с загрязнением воздуха. Из 20 наиболее загрязненных городов мира 16 из них находятся в Китае, а Пекин часто во много раз превышает допустимые стандарты качества воздуха, установленные Агентством по охране окружающей среды США.«Разница в Китае заключается в том, что дымка начинается с наночастиц гораздо меньшего размера, а процесс образования сульфата возможен только с аммиаком для нейтрализации частиц», — добавляет Чжан.«В Китае двуокись серы в основном выбрасывается электростанциями, двуокись азота — от электростанций и автомобилей, а аммиак — от использования удобрений и автомобилей.
Опять же, чтобы в Китае возникла смертельная дымка, должны взаимодействовать правильные химические процессы. в то время как лондонский туман был очень кислым, современная китайская дымка в основном нейтральна ".Чжан говорит, что в течение последнего десятилетия Китай усердно работал над уменьшением своих проблем с загрязнением воздуха, но постоянное плохое качество воздуха часто требует, чтобы люди носили респираторы в течение большей части дня.
Бурный рост промышленности и производства и урбанизация Китая за последние 25 лет усугубили проблему. «Лучшее понимание химического состава воздуха является ключом к разработке эффективных регулирующих мер в Китае», — добавляет он.«Правительство обещало сделать все возможное для сокращения выбросов в будущем, но это потребует времени», — отмечает он. «Мы думаем, что помогли разгадать тайну лондонского тумана 1952 года, а также дали Китаю некоторые идеи о том, как улучшить качество воздуха.
Снижение выбросов оксидов азота и аммиака, вероятно, эффективно в нарушении этого процесса образования сульфатов».