페어뱅크스 겨울 공기의 화학 물질

페어뱅크스 겨울 공기의 화학 물질
날짜:
2022년 6월 28일
원천:
알래스카 페어뱅크스 대학교
요약:
더러운 공기의 원인과 구성을 더 잘 이해하기 위한 새로운 연구에 따르면 페어뱅크스의 겨울철 공기에서 2019년에 발견된 화합물이 지역사회의 미세 입자 오염의 상당 부분을 차지합니다. 이번 발견은 페어뱅크스의 공기 중에 하이드록시메탄설포네이트(HMS)가 얼마나 존재하는지를 처음으로 측정한 것이다.

더러운 공기의 원인과 구성을 더 잘 이해하기 위한 새로운 연구에 따르면 페어뱅크스의 겨울철 공기에서 2019년에 발견된 화합물이 지역사회의 미세 입자 오염의 상당 부분을 차지합니다.

이번 발견은 페어뱅크스의 공기 중에 하이드록시메탄설포네이트(HMS)가 얼마나 존재하는지를 처음으로 측정한 것이다.

이 화합물은 오염 에피소드 동안 2.5마이크로미터(PM 2.5) 미만 입자의 총량의 3~7%를 구성했습니다. 그 양은 다른 곳에서 관찰된 것보다 상당히 높기 때문에 연구팀은 페어뱅크스의 극도로 낮은 온도가 화합물 형성의 한 요인이라는 결론을 내렸습니다.

이 연구의 수석 연구원인 Jingqiu Mao는 "커뮤니티의 사람들은 이 사실을 전혀 모르고 있습니다."라고 말했습니다. "우리는 Fairbanks에 있는 이 새로운 화합물에 대해 지역 사회에 알리는 것이 중요하다고 생각합니다."

"하이드록시메탄설포네이트가 건강에 미치는 영향에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다."라고 그는 말했습니다. "이 화합물은 대기 화학 및 대기 질 커뮤니티에서 우리에게 새로운 것입니다. 우리는 이 화합물이 그렇게 풍부할 수 있는지 몰랐습니다."

이 연구는 5월 환경과학기술지( Environmental Science & Technology )에 게재되었으며 마오쩌둥의 대학원생인 제임스 캠벨(James Campbell)이 저술했습니다. 이 작업에는 알래스카 대학 페어뱅크스 지구물리학 연구소, 조지아 공과대학, 존스 홉킨스 대학, NASA 고다드 우주 비행 센터의 과학자들이 포함되었습니다.

연구논문은 3년간의 국립과학재단 지원금으로 제작된 첫 번째 논문이다.

Fairbanks는 겨울철 대기 질을 개선하기 위해 미국 환경 보호국(Environmental Protection Agency)의 명령을 받았으며 이를 위해 수년 동안 노력해 왔습니다. 지역사회와 국가는 규정을 준수하지 않을 경우 처벌을 받습니다.

새로운 HMS 발견은 또한 최근 연구에서 하이드록시메탄설포네이트가 황산염으로 쉽게 오인될 수 있고 잠재적으로 이전의 대기 오염 측정이 부정확해질 수 있음이 밝혀졌기 때문에 중요합니다. HMS를 연구하면 Fairbanks의 겨울철에 주변 에어로졸의 다른 화학 반응을 더 잘 이해할 수 있습니다.

Mao는 미세먼지 오염의 올바른 구성을 아는 것이 적절한 공기 품질 관리 조치를 시행하는 데 중요하다고 말했습니다.

"많은 출처가 PM 2.5에 기여합니다."라고 그는 말했습니다. "하지만 공기질 개선에 대해 생각하기 시작하면 어떤 부분을 먼저 처리해야합니까? 그리고 그 결과는 무엇입니까?"

연구팀은 2020년 1월부터 3월까지, 2020년 12월부터 2021년 2월까지 두 겨울 동안 페어뱅크스의 공기를 연구했습니다. 데이터는 페어뱅크스 시내의 UAF 커뮤니티 및 기술 대학 근처와 인근 주 환경보존부 사이트에 이미 총계를 측정하고 있는 장비에서 가져왔습니다. PM2.5, 이산화황 및 온도.

과학자들은 하이드록시메탄설포네이트가 이산화황과 포름알데히드의 조합을 통해 형성되며, 이들은 대기의 액체 입자에 끌릴 때 결합한다는 것을 알고 있습니다.

그러나 과학자들은 대기 방울의 산성도, 온도 및 습도와 같은 요인이 어느 정도 HMS 형성을 유발하는지 알지 못합니다.

그들은 또한 어느 소스가 페어뱅크스에서 HMS 형성에 가장 책임이 있는지 모릅니다. 이산화황은 난방유와 석탄을 포함한 화석 연료의 연소에서 발생합니다. 포름알데히드는 나무를 태울 때 공기 중으로 들어갈 가능성이 있습니다.

연구에 따르면 나무 연기는 페어뱅크스의 겨울철 PM2.5 질량 농도에 40~70%를 기여합니다.

"Fairbanks는 HMS 형성을 위한 몇 안 되는 최적의 장소 중 하나입니다."라고 Mao가 말했습니다. "그리고 그것이 반드시 좋은 것은 아닙니다."