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    O desemaranhamento das ligações entre os óxidos de nitrogênio e os sulfatos transportados pelo ar ajuda a combater a poluição atmosférica nebulosa

    Hebei é uma das províncias do continente mais afetadas pelo clima nebuloso. A foto foi tirada em 1º de dezembro, 2019. Crédito:Liu Guorui

    Denso, episódios de neblina nebulosa caracterizados por umidade relativamente alta, baixa visibilidade e PM2.5 extremamente alto têm sido uma dor de cabeça para muitas megacidades, incluindo os da China continental. Entre os poluentes com menos de 2,5 mícrons de diâmetro (PM2,5), o sulfato aerotransportado é um dos componentes mais comuns da poluição atmosférica nebulosa formada atmosférica por meio da oxidação do dióxido de enxofre (SO 2 )

    Embora a ligação reagente-produto entre o dióxido de enxofre e a formação de sulfato no ar seja de conhecimento comum, os oxidantes e mecanismos complexos que permitem essa transformação, não. Em particular, o papel dos óxidos de nitrogênio na produção de sulfato não é claro. Gerenciar a poluição por sulfato tem perseguido pesquisadores e governos, Não é produzido diretamente a partir de fontes de poluição, ao contrário dos óxidos de nitrogênio, que são claramente emitidos pelo escapamento de veículos e pela combustão de combustíveis fósseis, incluindo carvão, diesel e gás natural. Este é o primeiro estudo que examina sistematicamente as múltiplas funções dos óxidos de nitrogênio em afetar os oxidantes que permitem esse conjunto de reações químicas.

    Em colaboração com o California Institute of Technology, uma equipe de pesquisa liderada pelo Prof. YU Jianzhen, Professor do Departamento de Química e Divisão de Meio Ambiente e Sustentabilidade da HKUST, identificou três regimes de mecanismo de formação correspondentes às três funções distintas que os óxidos de nitrogênio desempenham na produção de sulfato, dependendo do ambiente químico. Abaixo de NÃO x condições, NÃO x catalisa a ciclagem de radicais hidroxila, um oxidante eficaz de SO 2 , e assim promove a formação de sulfato. Sob um NÃO extremamente alto x níveis comuns em condições de neblina, NÃO x tipos agem como oxidantes dominantes de SO 2 e assim também promove a formação de sulfato. Mas em um ambiente com um nível médio-alto de NO x , dióxido de nitrogênio (um membro do NO x família) serviria realmente como um sumidouro para radicais hidroxila, que suprime a oxidação do dióxido de enxofre e, portanto, inibe a formação de sulfato.

    Os três regimes de mecanismo de formação recém-descobertos de como o NOx afeta a produção de sulfato transportado pelo ar. Crédito:HKUST

    Essas descobertas indicam que, a fim de reduzir os níveis de sulfato em condições de neblina e névoa altamente poluídas, co-controle de SO 2 e não x emissões é necessário. Contudo, desde NÃO x inibiria a formação de sulfato quando suas emissões são intermediárias altas, suprimindo NÃO x em tal ambiente, portanto, elevaria os níveis de sulfato no ar.

    "Como o sulfato é formado atmosférico e não pode ser controlado diretamente, devemos direcionar seus componentes precursores (como dióxido de enxofre e óxidos de nitrogênio). A redução efetiva do teor de sulfato no ar depende do conhecimento da relação quantitativa que ele tem com seus precursores. Este trabalho estabelece a estrutura conceitual para delinear a relação entre o sulfato e um conjunto de seus precursores controláveis, óxidos de nitrogênio (NO x ) - a concentração baixa e extremamente alta de NO x poderia aumentar a produção de sulfato. Os formuladores de políticas devem prestar atenção quando tentam controlar a emissão de NO x , "explicou o Prof. Yu.

    Como o sulfato é um dos principais componentes que leva à formação de neblina e chuva ácida, este estudo lançou as bases para a formulação de medidas mais eficazes de direcionamento a este importante poluente envolvido em tais eventos, que não apenas bloqueiam a vista ou tornam os ambientes aquáticos mais ácidos, mas também comprometem a saúde humana. Com maior compreensão e melhor controle, isso levará a uma melhor qualidade do ar e melhor proteção da saúde pública e dos sistemas ecológicos como um todo.

    As descobertas da equipe foram publicadas recentemente na revista científica Nature Geoscience .


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