Исследование: данные о качестве воздуха из китайских мегаполисов не подходят для США

Сравнение химического состава органических аэрозольных частиц (OOMs) в Хьюстоне и Пекине. Автор: Communications Earth & Environment (2025). DOI: 10.1038/s43247-025-02310-4

Учёные из Университета Алабамы в Хантсвилле (UAH) опубликовали исследование в журнале Communications Earth & Environment, в котором впервые доказали, что использование данных о частицах в атмосфере китайских мегаполисов для оценки качества воздуха в американских городах приводит к значительным неточностям.

Доктор Ли Тизенкель, выпускник UAH, и профессор Шаньху Ли из Департамента атмосферных и земных наук обнаружили, что ключ к пониманию различий между городами кроется в тщательных полевых исследованиях в Хьюстоне, Техас.

«Большая часть наших знаний о формировании частиц основана на исследованиях, проведённых в китайских мегаполисах, поэтому прогнозы и модели качества воздуха в городах США будут неточными», — говорит Тизенкель.

Учёные выяснили, что в США наличие зелёных зон в городах и вокруг них приводит к тому, что выбросы от деревьев и других антропогенных источников формируют частицы по другому механизму, чем в Китае. «Причины городского загрязнения воздуха нельзя обобщать — они сильно зависят от конкретного сочетания антропогенных и природных выбросов», — поясняет исследователь.

Более того, в Хьюстоне образование новых частиц может различаться даже в зависимости от сезона.

Исследование сосредоточено на ультрамелких частицах размером менее 100 нанометров (1 нм = одна миллиардная метра). Такие частицы особенно опасны для здоровья, так как легко проникают в лёгкие.

«Технологии обнаружения частиц и анализа их химического состава только сейчас догоняют научные знания, накопленные за последние десятилетия», — отмечает Тизенкель.

Исследование стало возможным благодаря уникальному прибору, недавно приобретённому UAH — «Фильтрующему входу для газов и аэрозолей с высоким разрешением» (FIGAERO-HR-ToF-CIMS).

Полевые исследования

Китайские мегаполисы, по словам учёных, отличаются высокой плотностью застройки, населением и менее строгими экологическими стандартами, что приводит к преобладанию антропогенных загрязнителей. В Хьюстоне же значительное влияние оказывают сельскохозяйственные территории и биогенные выбросы, такие как монотерпены.

Доктор Ли Тизенкель проводил полевые исследования в Хьюстоне. Автор: Шаньху Ли

Монотерпены — летучие органические соединения, выделяемые растениями и бытовыми продуктами, — играют важную роль в формировании озона и вторичных органических аэрозолей, влияя на качество воздуха.

Исследование также показало, что современные технологии, такие как масс-спектрометрия, позволяют точнее анализировать химический состав частиц, что крайне важно для улучшения качества городского воздуха.

Подробнее: Lee Tiszenkel et al, Sulfuric acid, base, and low-volatility organics contribute to aerosol nucleation in urban Houston, Communications Earth & Environment (2025). DOI: 10.1038/s43247-025-02310-4