Begin 2020, het dagelijkse leven in Noord-China kwam tot stilstand toen de regio een strikte periode van afsluiting inging om de verspreiding van COVID-19 te vertragen. De emissies van transport en industrie daalden sterk. Emissie van stikstofoxiden (NO _x ) uit fossiele brandstoffen daalde met 60 tot 70 procent.

En toch, milieuonderzoekers merkten op dat de ozonvervuiling op leefniveau in Peking en de Noord-Chinese vlakte tijdens deze periode omhoogschoot, ondanks de daling van NO _x , een bestanddeel van ozon.

De regio is geen onbekende voor ernstige ozonvervuiling, maar tot ongeveer vijf jaar geleden, de meeste ozongebeurtenissen vonden plaats tijdens de zomer. Onlangs, het ozonseizoen in China wordt langer, verspreidt zich in het vroege voorjaar en de late winter. Zoals het blijkt, de COVID-19-lockdown kan helpen verklaren waarom.

Onderzoekers van de Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) en de Nanjing University of Information Science &Technology (NUIST) hebben ontdekt dat een ander bestanddeel van ozon, vluchtige organische stoffen (VOS), kan de oorzaak zijn van de toename van de ozon in de winter.

Het onderzoek is gepubliceerd in de Proceedings van de National Academy of Sciences ( PNAS ).

"De COVID-19-lockdown was een onvrijwillig experiment waarbij de uitstoot abrupt afnam en er plotseling veel ozon verscheen, " zei Daniël J. Jacob, de Vasco McCoy Family Professor of Atmospheric Chemistry and Environmental Engineering bij SEAS en co-corresponderende auteur van het artikel.

Ozon wordt gevormd door een reeks chemische reacties, beginnend met de oxidatie van VOC's. Deze reactie vormt chemische radicalen, die reacties veroorzaken tussen NO _x en VOS om ozon te produceren in aanwezigheid van zonlicht. In een eerdere studie, onderzoekers van SEAS en NUIST ontdekten dat in de zomer, fijnstof (PM2.5) werkt als een spons voor de radicalen die nodig zijn om ozonvervuiling te veroorzaken, ze opzuigen en voorkomen dat ze ozon produceren.

In dat blad, de onderzoekers ontdekten dat het door de Chinese overheid ingestelde luchtvervuilingsbeleid dat PM2.5 verminderde, een toename van schadelijke ozonvervuiling op leefniveau veroorzaakte, vooral in grote steden.

In dit onderzoek, het team vond dat NEE _x speelt een soortgelijke rol in de winter, radicalen wegvangen en voorkomen dat ze ozon vormen. Als NEE _x niveaus dalen, ofwel ineens met lockdown of geleidelijk met controles op luchtverontreiniging, er zijn meer radicalen beschikbaar voor VOC's om mee te reageren. Deze verbeterde oxidatie van VOS door radicalen zou versterken door zelf meer radicalen te produceren, en dit proces optimaliseert de efficiëntie van de ozonproductie van NO _x .

"De COVID-19-ervaring helpt de trend van toenemende ozonvervuiling in de late winter en lente in China te verklaren, " zei Ke Li, een postdoctoraal onderzoeker bij SEAS en eerste auteur van de studie. "Als NEE _x uitstoot is afgenomen, het ozonseizoen in China wordt langer."

Het onderzoek benadrukt de noodzaak om de bronnen en soorten van VOS beter te begrijpen en hun emissies te reguleren.

"VOS-emissiecontroles zouden de verspreiding van het ozonseizoen stoppen en grote voordelen hebben voor de volksgezondheid, gewasproductie, en fijnstof, " zei Hong Liao, Professor bij NUIST en co-corresponderende auteur van dit werk.