La contaminación del aire provocada por aerosoles orgánicos secundarios (SOA) ha incrementado notablemente en las ciudades chinas desde 2013. Este aumento se atribuye a la eficacia de las regulaciones que han logrado reducir la materia particulada fina (PM2.5) emitida directamente por vehículos e industrias. Un estudio reciente, liderado por el profesor Huang Rujin del Instituto de Medio Ambiente de la Tierra de la Academia China de Ciencias y la profesora Marianne Glasius de la Universidad de Aarhus, revela un régimen químico distinto que rige la formación de SOA en China urbana.
El estudio, publicado en la revista Science, pone de manifiesto el notable incremento de SOA en comparación con los aerosoles orgánicos primarios, especialmente desde 2013, cuando las medidas regulatorias nacionales llevaron a una reducción significativa de las emisiones directas en todo el país. Los aerosoles secundarios, particularmente el SOA, están adquiriendo un papel cada vez más dominante en la contaminación del aire.
Mecanismos de formación de SOA en el aire urbano chino
El SOA se forma en la atmósfera a través de reacciones químicas que involucran sustancias precursoras como óxidos de nitrógeno y compuestos orgánicos volátiles (COV). Históricamente, los episodios de neblina en las ciudades chinas, caracterizados por altos niveles de PM2.5, eran impulsados principalmente por emisiones directas. Sin embargo, la investigación ha revelado que las interacciones complejas entre múltiples factores ambientales atmosféricos son las que impulsan la formación única de SOA en el aire urbano chino. Se han identificado cuatro factores clave en este fenómeno:
En primer lugar, a diferencia de las áreas urbanas de Europa y Estados Unidos, las ciudades chinas presentan una mayor diversidad de especies de COV y concentraciones generales más elevadas. Estos COV provienen principalmente de instalaciones industriales densas, fuentes de combustión y el uso de disolventes.
En segundo lugar, las altas concentraciones de ácido nitroso gaseoso en el aire urbano chino generan cantidades significativas de radicales hidroxilo a través de la fotólisis, un proceso que incrementa sustancialmente la capacidad oxidativa de la atmósfera durante los meses de invierno.
En tercer lugar, los niveles elevados de óxido de nitrógeno fomentan la formación de compuestos orgánicos que contienen nitrógeno, en particular los nitratos de peroxoacilo. Estos compuestos extienden la vida útil de los radicales peróxido orgánicos, intensificando la contaminación secundaria regional.
Por último, las interacciones entre contaminantes inorgánicos y orgánicos, junto con procesos multifásicos, especialmente el aumento del contenido de agua líquida en aerosoles asociado a fracciones de nitrato en alza, aceleran aún más la formación de SOA en fase acuosa.
Además de identificar estos mecanismos, el estudio explora las implicaciones más amplias de la formación y transformación de SOA antropogénico, incluyendo sus efectos sobre la higroscopicidad de las partículas (su capacidad para absorber humedad), las propiedades ópticas y la salud humana. Los investigadores enfatizan que una comprensión más profunda de estas dinámicas es esencial para avanzar en el conocimiento de los oxidantes relacionados con SOA, los precursores, los mecanismos de formación, las propiedades y los impactos en escenarios de contaminación del aire complejos. Estos conocimientos podrían informar estrategias más específicas para la mitigación de la neblina en China y otras regiones afectadas.
Más información:
Ru-Jin Huang et al, Aerosol orgánico secundario en China urbana: un régimen químico distinto para estudios de contaminación del aire, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adq2840
Proporcionado por
Academia China de Ciencias
