Каждый день в атмосферу Земли поступают тонны загрязняющих веществ и парниковых газов, которые постепенно накапливаются в воздухе. При этом природа пока ещё «пытается включать» процесс самоочищения воздушной среды; он происходит за счёт нескольких факторов. В частности, к нему относятся осадки (после сильного дождя первоначальные концентрации загрязнений в воздухе восстанавливаются примерно через 12 часов), ветер, зелёные насаждения, химические процессы нейтрализации… Недавно международная команда учёных выяснила, как происходит самоочищение за счет химических реакций.

Часть загрязнителей вступает в реакцию с находящимся в воздухе гидроксид-ионом (ОН–), который тем самым удаляет из атмосферы диоксид серы, оксиды азота и другие опасные газы. Ранее химики полагали, что главным катализатором реакции, в ходе которой в атмосфере образуются гидроксид-ионы, выступает солнечный свет, либо же реакция должна протекать в присутствии металлов. Оказалось, что гидроксид-ионы могут выделяться даже в темноте из самой воды.

Учёные изучили химические процессы в сосудах, наполненных водой и воздухом или только водой, чтобы понять, как это происходит. Они отследили образование гидроксид-ионов с помощью особого флюоресцирующего вещества, испускающего свет при реакции с нужными ионами. Оказалось, что и на свету, и в темноте гидроксид-ионы образуются в сосудах с водой и воздухом одинаково быстро, а в сосудах только с водой – гораздо медленнее. Вероятно, это происходит под влиянием слабого электрического поля, которое образуется на разделе сред между воздухом и водой, то есть на поверхности водных капель. Поскольку такие капли распространены в тропосфере повсеместно, этот межфазный источник гидроксид-ионов должен существенно влиять на химический состав и качество воздуха, климат и здоровье людей. Полученные выводы меняют представления о синтезе гидроксида. Следовательно, это вводит определенные коррективы в существующие компьютерные модели загрязнения воздуха, поскольку все они основаны на правиле, что для производства OH необходим именно солнечный свет.

В настоящее время команда готовится к экспериментам в естественной атмосфере в разных частях мира. Точное понимание процесса производства в воздухе гидроксид-ионом и химических реакций, связанных с ним, позволит оценить масштабы самоочищения воздушной оболочки, разработать более эффективные методы борьбы с загрязнением воздуха. Таким образом, исследования процессов самоочищения атмосферы и определение роли гидроксид-ионов в этом процессе являются важным шагом в борьбе за чистый воздух и более здоровую планету в целом, сообщается на сайте проекта «ESOREITER».