Depuis plus de 15 ans, le gouvernement chinois a investi des milliards de dollars pour nettoyer sa pollution atmosphérique mortelle, en se concentrant intensément sur la réduction des émissions de dioxyde de soufre des centrales électriques au charbon.

Ces efforts ont permis de réduire les émissions de dioxyde de soufre, mais les événements de pollution extrêmes sont toujours un phénomène hivernal régulier et les experts estiment que plus d'un million de personnes meurent chaque année en Chine à cause de la pollution de l'air par les particules.

De nouvelles recherches de Harvard peuvent expliquer pourquoi. Il montre qu'une clé pour réduire la pollution atmosphérique extrême en hiver peut être de réduire les émissions de formaldéhyde plutôt que de dioxyde de soufre.

La recherche est publiée dans Lettres de recherche géophysique .

« Nous montrons que les politiques visant à réduire les émissions de formaldéhyde peuvent être beaucoup plus efficaces pour réduire la brume hivernale extrême que les politiques visant à réduire uniquement le dioxyde de soufre, " a déclaré Jonathan M. Moch, un étudiant diplômé de la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) et premier auteur de l'article. "Nos recherches indiquent des moyens de nettoyer plus rapidement la pollution atmosphérique. Cela pourrait aider à sauver des millions de vies et orienter des milliards de dollars d'investissements dans la réduction de la pollution atmosphérique."

Moch est également affilié au Département des sciences de la Terre et des planètes de Harvard.

Cette recherche était une collaboration entre l'Université de Harvard, Université de Tsinghua, et l'Institut de technologie de Harbin.

Mesures à Pékin à partir de jours avec une pollution atmosphérique particulaire particulièrement élevée, connu sous le nom de PM2,5, ont montré une grande amélioration des composés soufrés, qui ont été typiquement interprétés comme du sulfate. Sur la base de ces mesures, le gouvernement chinois s'est concentré sur la réduction du dioxyde de soufre (SO 2 ), la source de sulfate, comme moyen de réduire la pollution de l'air. À la suite de ces efforts, DONC 2 sur l'est de la Chine a considérablement diminué depuis 2005. Le problème est que, la pollution atmosphérique particulaire n'a pas suivi le même chemin.

Moch a collaboré avec les étudiants diplômés de SEAS Eleni Dovrou et Frank Keutsch, Stonington Professeur d'ingénierie et de sciences de l'atmosphère et professeur de chimie et de biologie chimique. Ils ont découvert que les instruments utilisés pour analyser les particules de brume peuvent facilement interpréter à tort les composés soufrés comme des sulfates lorsqu'ils le sont, En réalité, une molécule appelée hydroxyméthane sulfonate (HMS). HMS est formé par la réaction de SO 2 avec du formaldéhyde dans les nuages ​​ou les gouttelettes de brouillard.

A l'aide d'une simulation informatique, les chercheurs ont démontré que les molécules HMS peuvent constituer une grande partie des composés soufrés observés dans les PM2,5 dans la brume hivernale, ce qui aiderait à expliquer la persistance des événements extrêmes de pollution de l'air malgré la réduction du SO 2 .

"En incluant cette chimie négligée dans les modèles de qualité de l'air, on peut expliquer pourquoi le nombre de jours d'hiver extrêmement pollués à Pékin ne s'est pas amélioré entre 2013 et janvier 2017 malgré d'importants succès dans la réduction du dioxyde de soufre, " a déclaré Moch. " Le mécanisme soufre-formaldéhyde peut également expliquer pourquoi les politiques ont semblé soudainement réduire la pollution extrême l'hiver dernier. Durant cet hiver, restrictions importantes sur le SO 2 les émissions ont ramené pour la première fois des concentrations inférieures aux niveaux de formaldéhyde, et fait SO 2 le facteur limitant pour la production de HMS."

Les principales sources d'émissions de formaldéhyde dans l'est de la Chine sont les véhicules et les grandes installations industrielles telles que les raffineries de produits chimiques et de pétrole. Les chercheurs recommandent aux décideurs de concentrer leurs efforts sur la réduction des émissions de ces sources afin de réduire la brume extrême dans la région de Pékin.

Prochain, l'équipe vise à mesurer et quantifier directement le HMS dans la brume de Pékin à l'aide de systèmes d'observation modifiés. L'équipe mettra également en œuvre la chimie soufre-formaldéhyde dans un modèle de chimie atmosphérique pour quantifier l'importance potentielle de la chimie soufre-formaldéhyde qui crée le HMS dans toute la Chine.

"Nos travaux suggèrent un rôle clé pour cette voie chimique méconnue lors des épisodes de pollution extrême à Pékin, " a déclaré Loretta J. Mickley, Chercheur principal en SEAS.