Интернациональная команда ученых из Колорадского и Хельсинкского университетов открыли новое удивительное химическое соединение, входящее в состав атмосферы Земли. Оно способно вступать в химическую реакцию с диоксидом серы, образуя серную кислоту, которая, как известно, оказывает существенное влияние на климат и здоровье человека, сообщает интернет-сайт ScienceDaily.
Это соединение является представителем группы карбонилоксидов. Оно образуется при взаимодействии озона, содержащегося в атмосфере, с алкенами (ненасыщенными углеводородами), которые могут быть как естественной, так и искусственной природы. Таким образом, был найден новый путь образования серной кислоты, чье влияние на атмосферу весьма и весьма негативное: это и кислотные дожди, и загрязнение вдыхаемого человеком воздуха. Кислотные дожди в свою очередь губительны для земной флоры и фауны.
Говорит Рой «Ли» Молдин III (Roy «Lee» Mauldin II), научный сотрудник Колорадского университета и главный автор исследования: «Обычно образование серной кислоты в атмосфере происходит путем взаимодействия диоксида серы и гидроксильного радикала ОН, состоящего из атомов водорода и кислорода, имеющих неспаренные электроны, что делает их высокоактивными. Своеобразным катализатором химической реакции образования серной кислоты является солнечный свет, который действует подобно спичке, запуская процесс». Первые подозрения об ином пути образования серной кислоты зародились у ученых, когда они начали обнаруживать в атмосфере серную кислоту в ночное время, то есть, при отсутствии солнечного света. По словам Молдина, они стали массово выявлять серную кислоту в лесах Финляндии (там проводилась большая часть исследования), что не могло не подтолкнуть ученых к вопросу: откуда она берется?
Ученые в прямом смысле слова закрылись в лаборатории и стали комбинировать в масс-спектрометре (газоанализаторе) озон с диоксидом серы и различными алкенами. На каком-то этапе масс-спектрометр зафиксировал образование больших количеств серной кислоты. Поскольку исследователи хотели удостовериться в том, что гидроксильный радикал не причастен к образованию серной кислоты, они добавили в газоанализатор специальное вещество, чтобы полностью связать и удалить оттуда даже его следы. Позднее один из ученых решил поэкспериментировать: он подержал над трубкой масс-спектрометра только что сломанную ветку сосны. Как известно, в сосне содержатся изопрен и альфапинен — алкены, придающие сосне ее отличительный аромат. И тут концентрация серной кислоты резко пошла вверх. Как потом признавались ученые, они еще никогда не видели ничего подобного, как, собственно, и никто другой.
По словам Молдина, этот вновь открытый путь образования серной кислоты будет представлять научный интерес для исследователей климатических изменений: учитывая все увеличивающееся количество диоксида серы в атмосфере, новое открытие затронет атмосферный цикл серы.
Согласно Управлению по охране окружающей среды (США) около 90% диоксида серы в атмосфере — следствие выбросов продуктов сгорания ископаемого топлива в электростанциях и других производственных объектах. Другие источники серы — вулканы и даже океанический фитопланктон.
Взвешенные в воздухе частицы серной кислоты, которые могут быть различных размеров, играют главную роль в образовании облаков, которые оказывают охлаждающий эффект на атмосферу. Более мелкие частицы, находящиеся ближе к поверхности Земли, способны вызывать дыхательные проблемы у людей.
За последнее столетие климат юго-восточной части США стал несколько холоднее. Молдин связывает этот факт именно с вновь обнаруженным химическим веществом — природным окислителем. По его словам частицы серной кислоты над сосновыми лесами образуют большее количество облаков, которые отражают солнечный свет обратно в космос, охлаждая тем самым находящийся под ними регион.