Физики Санкт-Петербургского государственного университета проанализировали уникальные данные метода наземной Фурье‑спектрометрии по измерению концентраций аммиака в атмосфере над Санкт-Петербургом за последние 15 лет. Оказалось, что в Северной столице его уровень оказался втрое меньше, чем в Париже и Бремене, и в 10 раз меньше, чем в китайском городе Хэфэй. Результаты исследования опубликованы в «Журнале прикладной спектроскопии».
Аммиак (NH3) — наиболее распространенное щелочное соединение в земной атмосфере, которое относится к токсичным веществам. Это бесцветный газ с характерным резким запахом, который живет в атмосфере не более суток. Превышение допустимых концентраций аммиака опасно для здоровья и может вызывать раздражение дыхательных путей, глаз и кожи, а в высоких концентрациях — отек легких и ожоги.
NH3 способствует образованию мелкодисперсных частиц, ухудшающих качество воздуха, а в высоких концентрациях может вызывать кислотные дожди и эвтрофикацию водоемов, нарушая экосистемы. Кроме того, аммиак косвенно влияет на изменение климата, участвуя в образовании парниковых газов.
Ученые отмечают, что наиболее актуальны исследования атмосферного аммиака в городах и урбанизированных территориях, поскольку именно в таких местах формируются соли аммония, которые остаются в атмосфере от нескольких дней до недели. Стремительное технологическое развитие и быстрая индустриализация привели к тому, что глобальные выбросы NH3 увеличились в 2−5 раз по сравнению с доиндустриальным периодом. По мнению исследователей, основным источником этих выбросов является сельское хозяйство — животноводство и растениеводство, которые ответственны за 70−80% полного поступления аммиака в атмосферу. При этом вклад промышленных выбросов, транспорта, систем обращения с твердыми и жидкими отходами составляет не более 15% от общего количества.
В Санкт-Петербургском государственном университете с 2009 года проводят уникальные измерения содержания аммиака в атмосфере. Так, научная группа наземной ИК Фурье-спектрометрии (кафедра физики атмосферы СПбГУ) — это единственный в России коллектив, осуществляющий долговременный дистанционный мониторинг атмосферного NH3.
Физики СПбГУ проанализировали данные, собранные за последние 15 лет, и определили уровень ядовитого газа, характерный для атмосферы над Санкт-Петербургом.
«Для аммиака характерна значительная пространственно-временная изменчивость: для нашего региона в весенне-летний сезон его атмосферное содержание в среднем в 3−4 раза выше, чем зимой. Для пригорода Санкт-Петербурга средний уровень содержания аммиака примерно в 3 раза ниже соответствующих значений, зарегистрированных в Бремене и Париже, и в 5−10 раз ниже, чем на станции Хэфэй в Китайской Народной Республике», — рассказала старший научный сотрудник кафедры физики атмосферы СПбГУ Мария Макарова.
По ее словам, результаты измерений показали, что в период с 2009 по 2017 год наблюдалось значительное падение концентраций аммиака, которое позднее прекратилось, а затем вновь возобновился рост. В качестве основной причины роста ученые рассматривают интенсификацию сельского хозяйства на территории Ленинградской области как основной источник выбросов аммиака в атмосферу.
Исследования выполнялись в рамках совместного проекта Министерства науки и высшего образования Российской Федерации и стран БРИКС «Оценка последствий изменения климата в контрастных средах с помощью комплексных наблюдений с высоких вышек, наземных и дистанционных наблюдений». В масштабном международном проекте принимают участие научные коллективы Академии наук Китая, Института физики Университета Сан‑Пауло (Бразилия), Технологического института Мадраса (Индия), Университета Претории (ЮАР). Измерения проводились с использованием аппаратуры Bruker IFS 125HR, находящейся в ресурсном центре «Геомодель» Научного парка СПбГУ — уникального центра коллективного пользования.
Информация предоставлена пресс-службой СПбГУ
Источник фото: ru.123rf.com
