Risolto il mistero dello smog cinese. Scoperta un’altra grande fonte di inquinamento

Il solfato che ammorba Pechino si forma in maniera diversa rispetto a quanto accade negli Usa o in Europa

[27 dicembre 2016]

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Un team di scienziati cinesi e statunitensi afferma di aver risolto l’enigma sul modo in cui il solfato, un importante componente dello smog, si forma nel nord della Cna, compresa la megalopoli di Pechino.

Lo studio “Reactive nitrogen chemistry in aerosol water as a source of sulfate during haze events in China”, pubblicato su Science Advances, ha identificato delle reazioni chimiche dell’azoto e delle oarticelle d’0acua nell’aria come i due pezzi mancanti del puzzle dello smog, concludendo che «ridurre specificatamente le emissioni di ossidi di azoto (NOx) permetterebbe di ridurre l’inquinamento dell’aria in Cina».

L’agenzia ufficiale cinese Xinhua spiega che «Queste conclusioni si basano su un’analisi dei dati raccolti durante il picco dello smog del gennaio 2013 a Pechino, uno dei casi di inquinamento atmosferico più gravi registrati fino ad oggi in Cina, nel corso del quale  le concentrazioni di particolato fine  chiamato  PM2.5  ha superato 16 volte i valori raccomandati dall’Organizzazione mondiale della sanità».

Allora, il  team di ricerca sino-americano effettuò delle misurazioni dell’aerosol sul tetto di un edificio dell’università Tsinghua di Pechino ed analizzò tutti i dati raccolti nella regione. E’ così che hanno identificato «una catena di reazioni che potrebbe spiegare la inspiegabile fonte di solfato» e scoperto che «le particelle fini di acqua nell’aria agiscono come reattore, imprigionando le molecole di anidride solforosa (SO2) e interagendo con il diossido di azoto (NO2) per formare dei solfati».

Durante  lo smog del 2013. Il livello di reazione sarebbe stato rafforzato anche dalle condizioni atmosferiche: l’aria stagnante su Pechino intrappola il  NO2 vicino alla superficie dell’aria e produce concentrazioni di NO2 tre volte superiori a quelle presenti nell’aria pulita.

I ricercatori evidenziano che «Questi processi si amplificano in maniera autonoma, perché la concentrazione crescente della massa di aerosol innesca un aumento del livello di aerosol nell’acqua, accelerando l’accumulo dei solfati e provocando un ‘aggravamento della nube di inquinamento».

La principale autrice dello studio, Guangjie Zheng, direttrice del Key joint laboratory of environment simulation and pollution control della Cina, che lavora sia per la  School of Environment dell’università Tsinghua che per il Max-Planck-Institut für Chemie tedesco,  ha detto che «Questo studio rivela il meccanismo unico dela formazione dei solfati nellsa PCN (pianira della Cina dl Nord), che differisce dagli scenari tradizionali. In ambienti meno inquinati come gli Stati Uniti o l’Europa, i solfati sono formati principalmente dalla catena di reazione OH (idrossido) tradizionale nella fase di gas atmosferico, o dalla catena di reazioni dell’H2O2 (perossido di idrogeno) e dell’O3 (ozono) nella chimica delle nuvole. Tuttavia, nel caso delle nubi di inquinamento della PCN, la catena di reazione dominante per la formazione di solfati diventa la catena di reazione NO2 nell’acqua dell’aerosol».

Secondo la Zheng, «Le conclusioni di questo studio dimostrano la natura complessa delle nubi di inquinamento in Cina.  La SO2 proviene principalmente dalle centrali elettriche, i NOx provengono dalle centrali e dai veicoli, mentre l’NH3 (ammoniaca) e le polveri minerali, che servono da sostanze neutralizzanti, sono presenti in maniera naturale e attraverso emissioni antropiche legate all’industria e alle polveri diffuse. Questi inquinanti provenienti da diverse fonti  sono emessi ad alta intensità e simultaneamente, provocando una pesante situazione di inquinamento unica e caricando la catena di formazione dei solfati predominante».

I ricercatori concludono: «La complessità delle nubi di inquinamento nella PCN dimostra ancora una volta l’importanza delle strategie scientifiche di riduzione delle emissioni. Per esempio, la riduzione dell’NO2 e dell’ossido nitrico, che possono reagire nell’aria per formare dell’NO2, dovrebbe ridurre i livelli di inquinamento s di solfato ben più di quello previsto nei modelli tradizionali della qualità dell’aria. Questi risultati dovranno essere tenuti di conto nelle future strategie in materia di qualità dell’aria e di emissione degli inquinanti nel nord della Cina e, può darsi, anche in altre regioni».