Исследователи из Бристольского университета и Центра лазерной физики (CLF) при Совете по научным и техническим средствам (STFC) выяснили, почему токсичное соединение, содержащееся в дыме от лесных пожаров, устойчиво к естественному разложению при растворении в капельках атмосферной воды.
Открытие объясняет, почему 2,4-динитрофенол (DNP) — химическое соединение, токсичное для растений, животных и человека, — может оставаться активным в атмосфере дольше, чем считалось ранее.
Эта устойчивость может помочь объяснить, почему коричневый углерод, образующийся при лесных пожарах, способствует глобальному потеплению в течение длительных периодов. Статья [опубликована](https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2504123122) в Proceedings of the National Academy of Sciences.
Исследовательская группа изучала, как условия окружающей среды влияют на срок службы DNP в атмосфере. Было обнаружено, что, когда DNP растворяется в крошечных капельках воды, которые составляют туман и облака, он становится более устойчивым к естественному процессу окисления, который обычно его разрушает.
DNP попадает в атмосферу из различных источников, включая лесные пожары. Находясь в воздухе в составе частиц коричневого углерода, DNP поглощает солнечный свет и преобразует его в тепло, способствуя изменению климата. Соединение также токсично для живых организмов, что делает его длительное присутствие в атмосфере проблемой как для климата, так и для здоровья населения.
Коричневый углерод — это коричневатый дым, который образуется при сжигании органических веществ, таких как леса. Он содержит опасные уровни органических химических веществ, которые вызывают как краткосрочные, так и долгосрочные проблемы со здоровьем. По оценкам, ежегодно из-за воздействия дыма от лесных пожаров погибает около 1,5 миллиона человек.
Частота лесных пожаров растёт во всём мире, причём четыре из пяти худших лет в истории произошли с 2020 года. Необычные места возникновения лесных пожаров, такие как Великобритания и Швеция, подчёркивают расширяющееся влияние изменения климата.
Помимо лесных пожаров, DNP также образуется в результате:
Понимание механизмов, которые продлевают срок службы DNP в атмосфере, может помочь учёным определить методы сокращения времени, в течение которого эти вредные соединения остаются активными в окружающей среде. Эти знания могут быть использованы для управления качеством воздуха и моделирования климата.
Доктор Игорь Сазанович, старший научный сотрудник Центра лазерной физики STFC, сказал: «Наши передовые лазерные технологии позволили нам точно наблюдать, как DNP ведёт себя на молекулярном уровне, когда он сталкивается с капельками атмосферной воды. То, что мы обнаружили, было удивительным — капельки фактически защищают эти токсичные соединения от разрушения. Это открытие может изменить то, как мы моделируем устойчивость загрязнителей от лесных пожаров в наших климатических системах».
Предоставлено [Science and Technology Facilities Council](http://www.stfc.ac.uk/Home.aspx).