Новый анализ во главе с исследователями в Колорадском университете в Боулдере показывает, что один ключ к пониманию странного поведения ртути может быть неожиданной реактивностью естественных соединений галогена от океана.«Атмосферная химия, включающая бром и йод, оказывается намного более энергичной, чем мы ожидали», сказал Валун МЕДИ атмосферный химик Рэйнер Волкамер, соответствующий автор новой работы, опубликованной на Слушаниях Национальной академии наук. «Эти реакции галогена могут превратить ртуть в форму, которая может литься дождем из воздуха на землю или в океаны» до 3.5 раз быстрее, чем ранее предполагаемый, сказал он.Новая химия, которую Volkamer и его коллеги раскрыли, с помощью инновационного инструмента, разработанного в Валуне МЕДИ, может также помочь ученым лучше понять давнее ограничение моделей мирового климата.
Те модели испытывают затруднения при объяснении, почему уровни озона, парникового газа, были настолько низкими перед Промышленной революцией.«Модели были в основном не проверены на химию галогена, потому что у нас не было измерений в тропической свободной тропосфере прежде», сказал Волкамер. «Естественная химия галогена может помочь объяснить, что низкий озон, потому что более богатые галогены разрушают озон быстрее, чем, был ранее понят».Volkamer – человек БЛЕСТЯЩИХ ОТДЕЛОК ТКАНИ, Совместного Института Исследования в Науках об окружающей среде, в Валуне МЕДИ и является адъюнкт-профессором в Отделе Химии и Биохимии. Для новой бумаги он работал с учеными из США, Китая, Дании и Англии.
Международная команда полагалась на отличительную оптическую абсорбционную спектроскопию инструменты (DOAS), который исследовательская группа Волкамера построила, чтобы измерить крошечные количества атмосферных химикатов включая очень реактивную окись брома и радикалов окиси йода. Те радикалы очень недолговечны в воздухе, и собирающиеся воздушные образцы не работают хорошо. DOAS использует солнечный свет, измеряя рассеивание и поглощение солнечного света газами и частицами, чтобы определить отличные спектроскопические отпечатки пальцев химикатов и определить чрезвычайно небольшие суммы непосредственно в атмосфере.Реакции, вовлекающие тех, которые бром и радикалы йода могут повернуть переносимую по воздуху ртуть – испускаемый электростанциями и другими источниками – в водорастворимую форму, которая может остаться высокой в атмосфере в течение долгого времени.
Высоко в воздухе, ртуть может пронестись во всем мире. Высокие грозы могут тогда вытащить часть той ртути назад из атмосферы к земле, озерам или океанам. Там, токсин может накопиться у рыбы, создав проблему здравоохранения.Измерения команды Волкамера показывают, что первый шаг в том процессе, окислении ртути в атмосфере бромом, происходит до 3.5 раз быстрее, чем ранее предполагаемый из-за источников галогена в океанах.
Их работа может помочь объяснить тайну: Для многих загрязнителей грозы могут отменить химикаты из-за дождя быстро, таким образом, к концу шторма в воздухе есть немного, что осталось. Не так для ртути. Волкамер сказал, что его концентрация в дождевой воде остается постоянной всюду по шторму.
«В некоторой степени, из-за этих галогенов, у нас есть более крупная лужица окисленной ртути там», сказал Волкамер.Естественный бром в воздухе наверх иллюстрирует глобальную взаимосвязанность между энергетическим выбором, затрагивающим выбросы ртути в развивающихся странах и ртутное смещение в США.
Наконец, измерения будут полезны для средств моделирования климата, стремящихся улучшить их понимание воздействий галогена на озон и другие парниковые газы.