Début 2020, la vie quotidienne dans le nord de la Chine s’est arrêtée alors que la région entrait dans une période stricte de verrouillage pour ralentir la propagation du COVID-19. Les émissions des transports et de l’industrie ont chuté. Les émissions d’oxydes d’azote (NOx) des combustibles fossiles ont chuté de 60 à 70 pour cent.



Et pourtant, les chercheurs en environnement ont remarqué que la pollution par l’ozone troposphérique à Pékin et dans la plaine du nord de la Chine a explosé pendant cette période, malgré la diminution des NOx, un composant de l’ozone.

La baisse des émissions de NOx entraîne une augmentation de la air pollution par l'ozone à la fin de l'hiver en Chine

La région n’est pas étrangère à la grave pollution par l’ozone, mais jusqu’à il y a environ cinq ans, la plupart des épisodes d’ozone se sont produits pendant l’été. Récemment, la saison de l’ozone en Chine s’est allongée, s’étendant au début du printemps et à la fin de l’hiver. Il s’avère que le verrouillage du COVID-19 peut aider à expliquer pourquoi.



Des chercheurs de la Harvard John A. Paulson College of Engineering and Applied Sciences (SEAS) et de l’Université des sciences et systems de l’information de Nanjing (NUIST) ont découvert qu’un autre composant de l’ozone, les composés organiques volatils (COV), peut être à l’origine du problème. augmentation de l’ozone hivernal.

La recherche est publiée dans les actes de la National Academy of Sciences (PNAS).

« Le verrouillage du COVID-19 était une expérience involontaire dans laquelle les émissions ont diminué brusquement et une grande quantité d’ozone est apparue soudainement », a déclaré Daniel J. Jacob, professeur de chimie atmosphérique et génie environnemental de la famille Vasco McCoy à SEAS et co-auteur correspondant de le papier.

L’ozone est formé par une série de réactions chimiques, à commencer par l’oxydation des COV. Cette réaction forme des radicaux chimiques, qui entraînent des réactions entre les NOx et les COV pour produire de l’ozone en présence de la lumière du soleil. Dans une étude précédente, des chercheurs de SEAS et du NUIST ont découvert qu’en été, les particules (PM2,5) agissent comme une éponge pour les radicaux nécessaires pour générer la pollution par l’ozone, les aspirant et les empêchant de produire de l’ozone.

Dans cet article, les chercheurs ont découvert que les politiques de air pollution de l’air instituées par le gouvernement chinois qui réduisaient les PM2,5 entraînaient une augmentation de la pollution nocive par l’ozone troposphérique, en particulier dans les grandes villes.

Dans cette recherche, l’équipe a découvert que les NOx jouent un rôle similaire en hiver, en éliminant les radicaux et en les empêchant de previous de l’ozone. À mesure que les niveaux de NOx diminuent, que ce soit tout d’un coup avec le verrouillage ou progressivement avec les contrôles de la air pollution atmosphérique, il y a furthermore de radicaux disponibles avec lesquels les COV peuvent réagir. Cette oxydation accrue des COV par les radicaux s’amplifierait en produisant eux-mêmes furthermore de radicaux, et ce processus optimise l’efficacité de la generation d’ozone des NOx.

« L’expérience COVID-19 aide à expliquer la tendance à l’augmentation de la pollution par l’ozone à la fin de l’hiver et au printemps en Chine », a déclaré Ke Li, stagiaire postdoctoral à SEAS et leading auteur de l’étude. « Alors que les émissions de NOx ont diminué, la saison de l’ozone en Chine s’allonge. »

La recherche fulfilled en évidence la nécessité de mieux comprendre les sources et les espèces de COV et de réguler leurs émissions.

« Les contrôles des émissions de COV arrêteraient la propagation de la saison de l’ozone et auraient des avantages majeurs sur la santé publique, la production végétale et la air pollution particulaire », a déclaré Hong Liao, professeur au NUIST et co-auteur correspondant de ce travail.

L’article a été co-écrit par Yulu Qiu, Lu Shen, Shixian Zhai, Kelvin H. Bates, Melissa P. Sulprizio, Shaojie Tune, Xiao Lu, Qiang Zhang, Bo Zheng, Yuli Zhang, Jinqiang Zhang, Hyun Chul Lee et Su Keun Ku.

Il a été soutenu par le NUIST par le biais du Laboratoire commun Harvard-NUIST pour la qualité de l’air et le climat (JLAQC).