Dense, épisodes de brouillard brumeux caractérisés par une humidité relativement élevée, la faible visibilité et les PM2,5 extrêmement élevées ont été un casse-tête pour de nombreuses mégalopoles, y compris ceux de Chine continentale. Parmi les polluants de diamètre inférieur à 2,5 microns (PM2,5), Le sulfate en suspension dans l'air est l'un des composants les plus courants de la pollution atmosphérique brumeuse formée dans l'atmosphère via l'oxydation du dioxyde de soufre (SO 2 ).

Alors que le lien réactif-produit entre le dioxyde de soufre et la formation de sulfate en suspension dans l'air est de notoriété publique, les oxydants complexes et les mécanismes qui permettent cette transformation ne le sont pas. En particulier, le rôle des oxydes d'azote dans la production de sulfate n'est pas clair. La gestion de la pollution par les sulfates a harcelé les chercheurs et les gouvernements, Il n'est pas produit directement à partir de sources de pollution, contrairement aux oxydes d'azote, qui sont clairement émis par les gaz d'échappement des véhicules et la combustion de combustibles fossiles, y compris le charbon, diesel et gaz naturel. Il s'agit de la première étude examinant systématiquement les multiples rôles des oxydes d'azote dans l'influence des oxydants qui permettent cet ensemble de réactions chimiques.

En collaboration avec le California Institute of Technology, une équipe de recherche dirigée par le professeur YU Jianzhen, Professeur au Département de chimie et à la Division de l'environnement et de la durabilité de HKUST, ont identifié trois régimes de mécanisme de formation correspondant aux trois rôles distincts que jouent les oxydes d'azote dans la production de sulfate en fonction de l'environnement chimique. Sous faible NON X conditions, NON X catalyse le cyclage des radicaux hydroxyles, un oxydant efficace du SO 2 , et favorise ainsi la formation de sulfate. Sous très haute NO X niveaux communs dans des conditions de brume brumeuse, NON X les types agissent comme des oxydants dominants du SO 2 et ainsi favoriser également la formation de sulfate. Mais dans un environnement avec un niveau moyen-élevé de NO X , dioxyde d'azote (un membre du NO X famille) servirait en fait de puits pour les radicaux hydroxyles, qui supprime l'oxydation du dioxyde de soufre et inhibe ainsi la formation de sulfate.

Ces résultats indiquent qu'afin de réduire les niveaux de sulfate dans des conditions de brume brume fortement polluées, co-contrôle de SO 2 et non X émissions est nécessaire. Cependant, car NON X inhiberait la formation de sulfate lorsque ses émissions sont moyennement élevées, suppression NON X dans un tel environnement ferait donc monter les niveaux de sulfate dans l'air.

"Comme le sulfate se forme dans l'atmosphère et ne peut pas être contrôlé directement, nous devons cibler ses composants précurseurs (tels que le dioxyde de soufre et les oxydes d'azote). Une réduction efficace de la teneur en sulfate de l'air repose sur la connaissance de la relation quantitative qu'il entretient avec ses précurseurs. Ce travail pose le cadre conceptuel pour délimiter la relation entre le sulfate et un ensemble de ses précurseurs contrôlables, oxydes d'azote (NO X )—la concentration faible et extrêmement élevée de NO X pourraient à la fois alimenter la production de sulfate. Les décideurs politiques doivent faire attention lorsqu'ils essaient de contrôler les émissions de NO X , " a expliqué le professeur Yu.

Comme le sulfate est l'un des principaux composants qui conduisent à la formation de brume et aux pluies acides, cette étude a jeté les bases pour formuler des mesures plus efficaces pour cibler ce polluant majeur impliqué dans de tels événements - qui ne se contentent pas de bloquer les vues ou de rendre les milieux aquatiques plus acides, mais aussi compromettre la santé humaine. Avec une meilleure compréhension et un meilleur contrôle, cela conduira à une amélioration de la qualité de l'air et à une meilleure protection de la santé publique et des systèmes écologiques dans leur ensemble.

Les résultats de l'équipe ont été récemment publiés dans la revue scientifique Géosciences de la nature .