Loading color scheme

Образование сверхнизколетучих органических соединений из биогенных эмиссий: оценка объемов и атмосферных последствий

Production of extremely low volatile organic compounds from biogenic emissions: Measured yields and atmospheric implications. Tuija Jokinen, Torsten Berndt, Risto Makkonen, et al. PNAS. 2015. Vol. 112. No 23. Р. 7123–7128.

Считается, что продукты окисления монотерпенов и изопрена являются причиной образования в атмосфере вторичных органических аэрозолей (secondary organic aerosol, SOA), твердых наночастиц и ядер конденсации облаков (cloud condensation nuclei, CCN). В статье описывается серия лабораторных экспериментов по получению сверхнизколетучих органических соединений (extremely low volatility organic compounds, ELVOC) из O3 и ОН при окислении монотерпенов и изопрена. Результаты экспериментов показали, что все ELVOC образуются в первую же минуту после воздействия на биогенные эмиссии оксиданта. При этом, в условиях атмосферных концентраций, ELVOC с двойными эндоциклическими связями образуются главным образом в процессе озонолиза, а выход этих соединений от ОН-радикал-инициированных реакций значительно ниже. В случае же ELVOC с двойными экзоциклическими связями, а также для ациклических соединений, на первый план выходят именно ОН-радикал-инициированные реакции. Что касается относительной роли монотерпенов и изопрена, обнаружено, что, независимо от активности оксиданта, реакции окисления изопрена дают минимальный выход ELVOC. Использование результатов лабораторных экспериментов в глобальных экологических моделях показывает, что формирование биогенных SOA в целом и ELVOC в частности играет критическую роль в образовании ядер конденсации в атмосфере. При этом именно продукты окисления монотерпенов активно способствуют образованию новых твердых частиц в атмосфере большинства континентальных районов, что, в свою очередь, вызывает рост концентраций CCN, и прежде всего – супернасыщенных облаков. Вторичные органические аэрозоли, образованные на основе изопрена, напротив, подавляют рост числа новых твердых частиц в атмосфере и с ними связаны субъядерные облачные концентрации (sub-CCN-size). На основе результатов моделирования делается вывод о том, что эмиссии монотерпенов имеют в целом умеренное, а изопрена – низкое, влияние на образование ядер конденсации облаков в глобальном масштабе.

В.В. Стрекопытов