Un desequilibrio entre las tendencias en dos contaminantes atmosféricos comunes está desencadenando inesperadamente la creación de una clase de compuestos orgánicos en el aire que generalmente no se encuentran en la atmósfera en las zonas urbanas de América del Norte, según un nuevo estudio de Caltech.
Durante décadas, los esfuerzos para reducir la contaminación del aire han conducido a un aire más limpio en ciudades estadounidenses como Los Ángeles, con mejoras posteriores en la salud pública. Esos esfuerzos se han enfocado tanto en los óxidos nítricos como en los hidrocarburos. El óxido nítrico es un compuesto de nitrógeno y oxígeno emitido pormotores especialmente los que funcionan con combustible diesel y de plantas de energía de carbón. Los hidrocarburos, por su parte, son la familia de moléculas hechas de encadenar hidrógeno y carbono. Estas moléculas se emiten desde muchas fuentes, incluidos automóviles, camiones, solventes y limpiadores a gasolina.utilizado tanto en el hogar como en entornos industriales, e incluso en árboles.
Una forma en que los investigadores rastrean las tasas cambiantes de las emisiones de óxido nítrico y las emisiones de hidrocarburos es examinando la relación de los niveles de hidrocarburos atmosféricos que no son de metano a los del óxido nítrico el metano, un poderoso gas de efecto invernadero, se rastrea por separado.y 1997, esa proporción se redujo en un factor de dos.
Las reglamentaciones destinadas a mejorar la calidad del aire en áreas urbanas como Los Ángeles han avanzado rápidamente en la reducción de las emisiones de óxido nítrico e hidrocarburos. A medida que los autos viejos han sido retirados de la calle en favor de autos nuevos más limpios y los camiones diesel han sido reacondicionados o reemplazados,Las emisiones de óxido nítrico han disminuido rápidamente. En comparación con los modelos de 1970, los automóviles y camiones nuevos producen aproximadamente un 99 por ciento menos de contaminantes comunes, según la Agencia de Protección Ambiental. Durante la última década, por ejemplo, la cantidad de óxido nítrico en el aire de Los Ángeles ha disminuidopor la mitad.
Las regulaciones de contaminación del aire también han llevado a reducciones en las emisiones de hidrocarburos, pero estas disminuciones están disminuyendo. Los hidrocarburos provienen de una variedad de fuentes, lo que hace que sea más difícil tomar medidas enérgicas contra ellos. Por ejemplo, estos compuestos son liberados por los motores de dos tiemposse utiliza en sopladores de hojas y cortadoras de césped: equipos que tienden a permanecer en servicio más tiempo que los automóviles y están sujetos a menos regulaciones.
La fuerte caída en los niveles de óxido nítrico en comparación con la disminución más lenta de los hidrocarburos es importante: según un nuevo estudio dirigido por Paul Wennberg de Caltech y Henrik Kjaergaard de la Universidad de Copenhague, esta disparidad puede conducir a la producción de productos químicos llamados hidroperóxidos orgánicos.
Los hidroperóxidos orgánicos ya existen en la naturaleza. En las zonas rurales y otras regiones que carecen de grandes cantidades de gases de escape del motor, y por lo tanto en lugares donde los niveles de óxido nítrico son extremadamente bajos, las moléculas pueden formarse cuando los árboles liberan gases de los compuestos orgánicos volátiles que luegointeractuar con la luz solar.
El equipo dirigido por Wennberg descubrió, sin embargo, que existe otra vía química para formar hidroperóxidos orgánicos, una que ocurre a niveles de óxido nítrico sustancialmente más altos que los que se pueden encontrar en la atmósfera en regiones despobladas ". Esta es una química que no funcionaexisten en cualquiera de los modelos de cómo interactúan el óxido nítrico y los hidrocarburos ", dice Wennberg, profesor de Química Atmosférica y Ciencia e Ingeniería Ambiental R. Stanton Avery de Caltech y director del Centro Ronald y Maxine Linde para la Ciencia Ambiental Global.
Significativamente, las concentraciones atmosféricas de óxido nítrico en Los Ángeles y en las regiones urbanas de todo el país ahora están cayendo a los niveles en los que ocurre este proceso, llamado autoxidación en fase gaseosa.
La autooxidación en fase gaseosa tiene lugar cuando no hay suficientes moléculas de óxido nítrico para que los hidrocarburos reaccionen. Como resultado, las moléculas de hidrocarburos reaccionan consigo mismas. La autooxidación en fase gaseosa se ha observado en otros entornos, por ejemplo, el proceso puedeforman hidroperóxidos orgánicos irritantes para la piel en ciertos productos cosméticos que se han vuelto malos y hace que la mantequilla se vuelva rancia y el vino se eche a perder. Pero los investigadores pensaron que no podría ocurrir en la atmósfera, dadas las actuales concentraciones urbanas de óxido nítrico. Wennberg y sus colegas han encontradode otra manera.
"A medida que estas concentraciones de óxido nítrico disminuyan en otro factor de dos en los próximos cinco a siete años, comenzaremos a producir cada vez más hidroperóxidos orgánicos en las zonas urbanas", dice Wennberg. En el aire, estos hidroperóxidos sonse sabe que forma partículas: aerosoles ". El problema es que no hemos visto grandes concentraciones de hidroperóxidos en áreas muy pobladas, por lo que no sabemos cómo la formación de gas y de hidroperóxidos en aerosol afectará la salud pública. Pero sí sabemosque respirar partículas tiende a ser malo para ti ", dice.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Instituto de Tecnología de California . Original escrito por Robert Perkins. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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