Том 39, номер 06, статья № 10

Аннотация:

Роль растительности в химии атмосферы не ограничивается поглощением углекислого газа и выделением кислорода при фотосинтезе. Известно, что выделяемые растительностью органические соединения (алкены, альдегиды) участвуют в образовании атмосферного аэрозоля, но механизмы протекающих при этом процессов детально изучены только для алкенов. В нашем исследовании оценено влияние городских древесных насаждений на качество воздуха на примере Новосибирска. Определены виды растений, устойчивые к загрязнителям городского воздуха (оксиды азота, озон, органические пероксиды, кислоты), определены биохимические факторы газоустойчивости этих видов и изучен состав выделяемых этими растениями летучих органических соединений. В лабораторных условиях исследована аэрозолеобразующая способность выявленных соединений, установлены механизмы их фотоокисления и измерен выход аэрозольных продуктов в этом процессе. У некоторых видов деревьев (осина, береза, липа, тополь, клен), используемых для озеленения городов Сибири, обнаружена способность поглощать из загрязненного городского воздуха такие аэрозолеобразующие компоненты, как формальдегид, муравьиная кислота и органические пероксиды. На основе полученных количественных данных о поглощении и выделении аэрозолеобразующих компонентов древесными растениями оценен вклад зеленых зон в химию органического аэрозоля городской среды. Показано, что целенаправленное озеленение городов газопоглощающими видами древесных растений способно снизить аэрозольную нагрузку на жилые зоны не менее чем на 20–30%. Полученные результаты могут использоваться при проектировании озеленения городов для снижения техногенной нагрузки на жилые районы.

Ключевые слова:

атмосферный органический аэрозоль, биогенные альдегиды, формальдегид, древесные насаждения, моделирование

Список литературы:

1. Lelieveld J., Evans J.S., Fnais M., Giannadaki D., Pozzer A. The contribution of outdoor air pollution sources to premature mortality on a global scale // Nature. 2015. V. 525. P. 367–371. DOI: 10.1038/nature15371.
2. Ma J., Qi Y., Han Y., Ge J., Wen L., Fu X., Hu W., Shi Z., Volmer D.A., Fu P. Sources and potential health indicators in urban aerosols revealed by has chromatography-mass spectrometry combined with nitrogen chemiluminescence detector: Evidence from a megacity (Tianjin) of China // Atmos. Environ. 2025. V. 358. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2025.121345.
3. Abhijith K.V., Kumar P., Gallagher J., McNabola A., Baldauf R., Pilla F., Broderick B., Di Sabatino S., Pulvirenti B. Air pollution abatement performances of green infractructure in open road and built-up street canyon environments // Atmos. Environ. 2017. V. 162. P. 71–86. DOI 10.1016/j.atmosenv.2017.05.014.
4. Larsen B.R., Lahaniati M., Cologirous A., Kotzias D. Atmospheric oxidation products of terpenes: a new nomenclature // Chemosphere. 1998. V. 37, N 6. P. 1207-1220. DOI: 10.1016/s0045-6535(98)00115-5.
5. Koch S., Winterhalter R., Uherek E., Kolloff A., Neeb P., Moortgat G.K. Formation of new particles in the gas-phase ozonolysis of monoterpenes // Atmos. Environ. 2000. V. 34, N 23. P. 4031–4042. DOI: 10.1016/s1352-2310(00)00133-3.
6. Singh R., Chavan S.B., Tomar A., Sing H., Chauhan V., Paul N., Singh A.K. Species variation in air pollution tolerance, performance, and dust retention of urban roadside trees: Implications for urban greening and green corridor planning // Air Qual., Atmos. Health. 2025. V. 18. P. 3311–3327. DOI: 10.1007/s11869-025-01841-1
7. Tripathi D.P., Nema A.K. Air pollution mitigation and suspended particulate matter retention potential of selected plant species across seasonal variation in the urban area // Environ. Sci. Pollut. Res. 2024. V. 34. P. 445035–45045. DOI: 10.1007/s113556-024-34104-0.
8. Grylls T., van Reewijk M. How trees affect urban air quality: It depends on the source // Atmos. Environ. 2022. V. 290. DOI: 10.1016/j.atmosenv.2022.119275.
9. Zhao B., Neil M., Donahue N.M., Zhang K., Mao L., Shrivastava M., Ma P.-L., Shen J., Wang S., Sun J., Gordon H., Tang S., Fast J., Wang M., Gao Y., Yan C., Singh B., Li Z., Huang L., Lou S., Lin G., Wang H., Jiang J., Ding A., Nie W., Qi X., Chi X., Wang L. Global variability in atmospheric new particle formation mechanisms // Nature. 2024. V. 631. P. 98–105. DOI: 10.1038/s41586-024-07547-1.
10. Garmash O., Ezhova E., Arshinov M., Belan B., Lampilahti A., Davydov D., Räty M., Aliaga D., Baalbaki R., Chan T., Bianchi F., Kerminen V.-M. Petäjä T., Kulmala M. Heatwave reveals potential for enhanced aerosol formation in Siberian boreal forest // Environ. Res. Lett. 2024. V. 19, N 1. P. 014047. DOI: 10.1088/1748-9326/ad10d5.
11. Skubnevskaya G.I., Dubtsov S.N., Dultseva G.G., Tsang W. New nanoparticles formation under UV impact on acetaldehyde in nitrogen and air flow // Phys. Chem. B. 2004. V. 108. P. 11393–11398. DOI: 10.1021/jp049380r.
12. NIST Chemical Kinetics Database. Standard Reference Database 17, Version 7.1 (Web Version), Release 1.6.8. Data Version 2025. URL: https://kinetics.nist.gov/kinetics.
13. Дульцева Г.Г., Дубцов С.Н., Кобзева Т.В. Исследование механизма образования аэрозоля в городском воздухе: взаимодействие антропогенных и биогенных соединений // Химия в интересах устойчивого развития. 2025. Т. 33, № 4. С. 528–536. DOI: 10.15372/KhUR2025680.