Versiones suciedad urbana contaminante del aire cuando se expone a sunlightAmerican Sociedad Química

IMAGEN: Un estudio que utiliza perlas de vidrio para recoger la suciedad (arriba) muestra que los compuestos pueden reciclar de la suciedad de nuevo en el aire y contribuir a pollution.view más

Crédito: Alyson Baergen

BOSTON, Aug.17 de 2015 - En una primera de su tipo estudio, los investigadores han determinado que la luz natural del sol provoca la liberación de compuestos de óxido de nitrógeno que forman smog de la suciedad que normalmente recubre los edificios, estatuas y otras superficies al aire libre en Areas urbanas. El hallazgo confirma el trabajo de laboratorio anterior utilizando la luz solar simulada y pone boca abajo la noción tradicional de que los nitratos en la suciedad urbana están "bloqueados" en su lugar.

Los científicos presentarán sus conclusiones sobre la base de estudios de campo realizados en Leipzig, Alemania, y Toronto, Canadá, en el 250 Encuentro Nacional y Exposición de la Sociedad Americana de Química (ACS), la sociedad científica más grande del mundo. La reunión cuenta con más de 9.000 informes y está detenido aquí a jueves.

"La comprensión actual de la contaminación del aire urbano no incluye el reciclaje de los óxidos de nitrógeno y otros compuestos potencialmente de las superficies del edificio," dice James Donaldson, Ph.D. "Pero en base a nuestros estudios de campo en un entorno real, esto está sucediendo. No sabemos todavía en qué medida esto está ocurriendo, pero puede ser bastante significativa, y no contabilizados, de la contaminación atmosférica en las ciudades ".

la suciedad urbana, según Donaldson, es una mezcla de miles de compuestos químicos arrojó en el aire por automóviles, fábricas y una serie de otras fuentes. Entre estos compuestos son óxidos de nitrógeno. Cuando en el aire, estos compuestos pueden combinarse con otros contaminantes del aire - conocidos como compuestos orgánicos volátiles - para producir ozono, que es el componente principal del smog. Pero los científicos han sospechado durante mucho tiempo que los óxidos de nitrógeno se vuelven inactivas cuando están atrapados en la suciedad y se asientan sobre una superficie.

Sin embargo, Donaldson y sus colegas de la Universidad de Toronto han recogido datos que son incompatibles con esta teoría. En trabajos anteriores, descubrieron que los aniones nitrato desaparecieron de la suciedad a velocidades más rápidas de lo que podría ser explicado por la eliminación por lavado debido a las lluvias. Y, en una comparación de laboratorio posteriores, encontraron que el nitrato desapareció de la suciedad 10.000 veces más rápido que a partir de una solución a base de agua cuando ambos fueron expuestos a la luz solar artificial. En otro estudio, expusieron la suciedad ya sea a la luz del sol artificial o mantenerse en la oscuridad. La suciedad se expone a un "simulador solar" arrojar más nitratos que la suciedad quede en la oscuridad, lo que sugiere que la luz puede convertir químicamente compuestos de nitrógeno de nuevo en formas activas que pueden devolver a la atmósfera.

Intrigado, Donaldson se dispuso a probar este concepto en el mundo real. Trabajando con colegas en Alemania, estableció un estudio de campo de seis semanas en Leipzig y un estudio similar de un año en Toronto. Los investigadores colocaron colectores suciedad que contienen perlas de vidrio a lo largo de las dos ciudades. Las perlas de crear más área de superficie para la suciedad que se reúnen en que una superficie plana, tal como una ventana.

Algunos de los dispositivos de captación fueron dejados en el sol; otros fueron intencionalmente poner a la sombra, pero tuvo un flujo de aire adecuado para que la suciedad puede acumularse en sus superficies. El estudio de Toronto está en curso y todavía se están analizando los datos. Pero en Leipzig, los investigadores encontraron que la suciedad en las zonas sombreadas contenía 10 por ciento más de nitratos que la suciedad se expone a la luz solar natural, que era consistente con los hallazgos de laboratorio del equipo.

"Si nuestras sospechas son correctas, esto significa que la comprensión actual de la contaminación del aire urbano no se encuentra una gran parte de la información", dice Donaldson. "En nuestro trabajo, estamos demostrando que existe un potencial significativo para el reciclaje de óxidos de nitrógeno a la atmósfera por la suciedad, lo que podría dar lugar a una mayor creación de ozono."

Curiosamente, Donaldson señala que Leipzig tiene mucho más que la suciedad Toronto, basado en la cantidad de material recogido en las estaciones de recolección en ambas ciudades hasta el momento. Esta diferencia podría tener una influencia significativa en la calidad del aire de la ciudad. "El hecho de que aparezca Leipzig a tener 20 veces más que la suciedad Toronto sugiere que existe un potencial de 20 veces más el reciclaje de los óxidos de nitrógeno en la atmósfera local", dice Donaldson.

Para probar esta idea, el equipo espera para llevar a cabo experimentos de campo en un lugar que es "muy sucio" y un lugar que es "muy limpia". También planean examinar los efectos de la humedad, la suciedad y los niveles de diversas cantidades de iluminación en el reciclaje de los nitratos en la atmósfera.