Os cientistas estão trabalhando para encontrar maneiras de monitorar a amônia, uma espécie cada vez mais comum na atmosfera intimamente ligada à eutrofização da água, acidez do solo, e perda de biodiversidade. Mas medir a amônia não é fácil porque a amônia pode mudar rapidamente de gás para partículas no ar.

Embora existam métodos precisos para determinar a amônia em laboratório com o auxílio de uma bomba, eles são inadequados para medições de longo prazo e para levantamentos de grande escala no campo, devido ao custo, particularmente em termos de mão de obra, e a necessidade de fornecimento de energia constante.

Para superar essas deficiências, um método alternativo foi desenvolvido para coletar amônia da atmosfera sem o auxílio de uma bomba. O método é chamado de amostragem passiva, em contraste com os métodos anteriores usando uma bomba. Ele pode fornecer uma ferramenta simples e econômica para monitorar amônia sem necessidade de energia.

Contudo, em um estudo publicado em Pesquisa Atmosférica em 3 de maio, os cientistas testaram três amostras passivas usadas na coleta de amônia, e descobriram que as concentrações de amônia estavam todas sujeitas a baixo viés (13,4-27,5%), em comparação com um método de referência padrão usando uma bomba para puxar o ar para um amostrador ativo.

Abordar esta questão, os pesquisadores usaram a teoria clássica da lei de Fick para revisitar a taxa de fluxo efetiva de quanta amônia se difundirá em um filtro revestido de ácido alojado nas caixas protetoras dos amostradores passivos.

O fluxo teórico foi então corrigido para temperatura e pressão com observações locais durante a campanha de amostragem na cidade de Pequim.

"Descobrimos que a taxa de fluxo de amostragem efetiva dos amostradores passivos eram todos inferiores ao valor nominal fornecido pelo fabricante, "disse Yuepeng Pan do Instituto de Física Atmosférica (IAP) da Academia Chinesa de Ciências, autor principal do estudo. "A taxa de amostragem efetiva imprecisa nos amostradores de coleta passivos foi sugerida como sendo o resultado de fatores de correção de transferência de massa incorretos que não foram bem considerados pelo fabricante."

Embora a subestimação das concentrações de amônia por amostradores passivos tenha sido relatada anteriormente, as composições de isótopos de amônia ( ¹⁵ N / ¹⁴ N) coletados por amostradores passivos foram indiscutivelmente surpreendentes abaixo do método de referência ativo, com uma grande diferença de 15,4 ‰ na investigação de campo da cidade urbana de Pequim.

Antes deste estudo, os cientistas tinham pouca confiança para dizer quais dados - coletados por amostradores passivos ou ativos - são mais adequados para caracterizar a composição do isótopo de amônia. Mas agora o viés de baixo pode ser corrigido adicionando 15,4 ‰ ao valor das composições de isótopos de amônia obtidas de amostradores passivos em estudos anteriores.

"O grande deslocamento de 15,4 ‰ foi devido a um efeito de isótopo de difusão entre o isótopo de amônia leve ( ¹⁴ N) e isótopo de amônia pesada ( ¹⁵ N), impulsionado por diferenças relativas de massa (um grama por mol), "disse Pan." Eu acredito que este estudo oferece um controle mais firme na caracterização de fontes de amônia e, portanto, aumenta nossa capacidade de quantificar quais emissões podem afetar o aumento de amônia no futuro. "