Pechino con foschia e senza foschia. Credito:Jonathan M. Moch/Harvard SEAS
Da più di 15 anni, il governo cinese ha investito miliardi di dollari per ripulire il suo mortale inquinamento atmosferico, concentrandosi intensamente sulla riduzione delle emissioni di anidride solforosa dalle centrali elettriche a carbone.
Questi sforzi sono riusciti a ridurre le emissioni di anidride solforosa, ma gli eventi di inquinamento estremo sono ancora un evento invernale regolare e gli esperti stimano che più di 1 milione di persone muoiono ogni anno in Cina a causa dell'inquinamento atmosferico da particolato.
Una nuova ricerca di Harvard potrebbe spiegare perché. Mostra che una chiave per ridurre l'inquinamento atmosferico estremo invernale potrebbe essere la riduzione delle emissioni di formaldeide piuttosto che di anidride solforosa.
La ricerca è pubblicata su Lettere di ricerca geofisica .
"Mostriamo che le politiche volte a ridurre le emissioni di formaldeide possono essere molto più efficaci nel ridurre la foschia invernale estrema rispetto alle politiche volte a ridurre solo l'anidride solforosa, " ha detto Jonathan M. Moch, uno studente laureato presso la Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) e primo autore dell'articolo. "La nostra ricerca indica modi che possono ripulire più rapidamente l'inquinamento atmosferico. Potrebbe aiutare a salvare milioni di vite e guidare miliardi di dollari di investimenti nella riduzione dell'inquinamento atmosferico".
Moch è anche un affiliato del Dipartimento di Scienze della Terra e Planetarie di Harvard.
Questa ricerca è stata una collaborazione tra l'Università di Harvard, Università di Tsinghua, e l'Istituto di tecnologia di Harbin.
Misurazioni a Pechino da giorni con inquinamento atmosferico particolarmente elevato da particolato, noto come PM2.5, hanno mostrato un grande miglioramento dei composti solforati, che sono stati tipicamente interpretati come solfati. Sulla base di queste misurazioni, il governo cinese si è concentrato sulla riduzione dell'anidride solforosa (SO 2 ), la fonte di solfato, come mezzo per ridurre l'inquinamento atmosferico. Come risultato di questi sforzi, COSÌ 2 sulla Cina orientale è diminuito in modo significativo dal 2005. Il problema è, l'inquinamento atmosferico da particolato non ha seguito lo stesso percorso.
Moch ha collaborato con la studentessa laureata SEAS Eleni Dovrou e Frank Keutsch, Stonington Professore di Ingegneria e Scienze dell'Atmosfera e Professore di Chimica e Biologia Chimica. Hanno scoperto che gli strumenti utilizzati per analizzare le particelle di foschia possono facilmente interpretare erroneamente i composti di zolfo come solfati quando lo sono, infatti, una molecola chiamata idrossimetano solfonato (HMS). HMS è formato dalla reazione di SO 2 con formaldeide in nuvole o gocce di nebbia.
Utilizzando una simulazione al computer, i ricercatori hanno dimostrato che le molecole di HMS possono costituire una grande porzione dei composti di zolfo osservati nel PM2,5 nella foschia invernale, che aiuterebbe a spiegare la persistenza di eventi estremi di inquinamento atmosferico nonostante la riduzione di SO 2 .
"Includendo questa chimica trascurata nei modelli di qualità dell'aria, possiamo spiegare perché il numero di giorni invernali estremamente inquinati a Pechino non è migliorato tra il 2013 e gennaio 2017 nonostante il grande successo nella riduzione dell'anidride solforosa, " ha detto Moch. "Il meccanismo zolfo-formaldeide può anche spiegare perché le politiche sembravano ridurre improvvisamente l'inquinamento estremo lo scorso inverno. Durante quell'inverno, restrizioni significative su SO 2 emissioni hanno portato per la prima volta le concentrazioni al di sotto dei livelli di formaldeide, e fatto SO 2 il fattore limitante per la produzione di HMS."
Le fonti primarie di emissioni di formaldeide nella Cina orientale sono i veicoli e le principali strutture industriali come le raffinerie chimiche e petrolifere. I ricercatori raccomandano che i responsabili politici concentrino gli sforzi sulla riduzione delle emissioni da queste fonti per ridurre la foschia estrema nell'area di Pechino.
Prossimo, il team mira a misurare e quantificare direttamente l'HMS nella foschia di Pechino utilizzando sistemi di osservazione modificati. Il team implementerà anche la chimica zolfo-formaldeide all'interno di un modello di chimica atmosferica per quantificare la potenziale importanza della chimica zolfo-formaldeide che crea HMS in tutta la Cina.
"Il nostro lavoro suggerisce un ruolo chiave per questo percorso chimico trascurato durante gli episodi di inquinamento estremo a Pechino, " ha detto Loretta J. Mickley, Senior Research Fellow in SEAS.
