Сидя на пляже и вдыхая бриз, вы можете подумать, что морской воздух лучше для вас, чем его аналог на суше. Но исследователи из Хьюстонского университета обнаружили, что воздух вдоль побережья Мексиканского залива в Техасе может быть более загрязненным из-за высокой степени переработки и кислотных химических компонентов твердых частиц, которые представляют собой микроскопические твердые или жидкие частицы в воздухе.

Шань Чжоу, научный ассистент профессора химии атмосферы, возглавил новое исследование, опубликованное в журнале Environmental Science & Technology.

"Мы обнаружили, что океанский воздух был более туманным и загрязненным, чем сухопутный бриз. Следующий вопрос, который у нас возник, - почему он не чистый? Мы пришли к выводу, что микроскопические частицы, известные как твердые частицы или аэрозоли из Мексиканского залива, содержат высокие концентрации сульфатов, которые образуются в результате антропогенных (созданных человеком) судоходных выбросов. Выбросы, вероятно, накачивают большое количество химических веществ над заливом, а сильный морской бриз приносит загрязненный воздух на сушу", - сказал Чжоу, преподаватель Колледжа естественных наук и математики UH, который является первым и соответствующим автором исследования.

Помимо морских выбросов, команда указывает на химическую переработку как на дополнительную причину загрязнения твердыми частицами. По их данным, метеорологические условия, включая высокую интенсивность солнечного света, температуру и повышенную влажность воздуха, создали благоприятную среду для химических реакций, в результате которых образовались вторичные аэрозоли, которые могут быть вредны для легких и сердца, согласно EPA.

Для проведения своего исследования исследовательская группа использовала высокотехнологичные приборы, которые определяют химический состав воздуха в режиме реального времени.

"Я руководил группой аспирантов и исследователей, которые развернули аэрозольный масс-спектрометр на нашем полевом участке в Корпус-Кристи", - сказал соавтор исследования Роб Гриффин, профессор инженерии Университета Роджера Уильямса. "Масс-спектрометр определяет массу крошечных частиц в атмосфере и дает нам представление об их составляющих".

Команда провела несколько недель, собирая атмосферные данные в Корпус-Кристи и Сан-Антонио. Городской район Корпус-Кристи особенно мало изучен в литературе по химии атмосферы по сравнению с районами Хьюстон-Галвестон и Даллас-Форт-Уэрт. Кроме того, лишь в нескольких исследованиях изучались состав и свойства твердых частиц, которые образуются в Мексиканском заливе и попадают в этот регион.

Сульфат был наиболее распространенным компонентом твердых частиц, наблюдаемым в данных, полученных из воздуха побережья Техасского залива. Хотя это похоже на состояние атмосферного аэрозоля в других морских районах по всему миру, побережье Техасского залива отличалось тем, что концентрация загрязняющих веществ в нем была намного больше, в 3-70 раз.

Авторы пишут, что это наблюдение указывает на сильное антропогенное влияние на источники серы над Мексиканским заливом. Залив является одним из самых оживленных регионов морского транспорта, на его берегах расположены 11 из 15 самых оживленных водных портов США, один из которых - порт Корпус-Кристи. Крупные коммерческие суда обычно сжигают мазут, который может производить оксиды серы.

Группа исследователей обнаружила, что антропогенные выбросы над Мексиканским заливом объясняют 78% общего количества сульфатов в воздухе со стороны залива.

Влажность в сочетании с загрязняющими химическими веществами создали идеальные условия для преобразования диоксида серы в сульфаты; последние особенно эффективно ухудшают видимость, рассеивая свет, прежде чем он достигнет наблюдателя. Вода в данном случае выступает в качестве растворителя и катализатора, способствующего химическим реакциям и быстрому образованию сульфатного загрязнения.

"Основное различие, которое я заметил в загрязнении воздуха на побережье по сравнению с загрязнением воздуха на континенте, заключается в том, что загрязнение на побережье было очень кислым", - сказал Чжоу. "Кислота означает, что она хуже для вашего здоровья по сравнению с некислотными частицами".

В будущем Чжоу намерен продолжить изучение загрязнителей воздуха над морем. "Почти весь штат Техас потенциально находится под океаническим потоком в течение всего года. Как далеко это серное загрязнение может проникнуть вглубь штата и как часто это может происходить?".

Она надеется, что это исследование поможет другим исследователям в понимании загрязняющих веществ с побережья Персидского залива на остальной территории штата.