I den vetenskapliga tidskriften PNAS , forskare från Innsbruck, Österrike, presentera världens första kemiska fingeravtryck av urbana utsläppskällor av flyktiga organiska föreningar (VOC). Följaktligen, reduktionsstrategin för organiska lösningsmedel har effekt i Europa. På samma gång, data tyder på att den totala mängden konstgjorda flyktiga organiska föreningar globalt sannolikt kommer att vara betydligt högre än vad som tidigare antagits.

På norra halvklotet, ungefär hälften av de flyktiga organiska föreningarna (VOC) kommer från både konstgjorda och naturliga källor. I städer, andelen utsläpp från transporter, restauranger, lösningsmedel och rökning är betydligt högre. Än så länge, dock, kvantitativa uttalanden om deras nivå har varit ganska vaga. Med hjälp av en sofistikerad mätmetod, forskare under ledning av Thomas Karl och Georg Wohlfahrt vid universitetet i Innsbruck har nu för första gången tagit fram ett kemiskt fingeravtryck av urbana VOC-utsläppskällor. Från juli till oktober 2015, forskare mätte ett stort antal flyktiga organiska föreningar på campus nära Innsbrucks centrum. Med hjälp av statistiska metoder, de kunde dra slutsatser om enskilda utsläppskällor utifrån mätdata. Detta var möjligt eftersom den så kallade eddy-kovariansmetoden används för att bestämma koncentrationen av spårgaser beroende på luftflödets riktning. En speciell proton-överföring-reaktion-masspektrometer utvecklad av universitetets spin-off Ionicon Analytics användes som en elektronisk detektor, som kan sniffa upp spårgaser i mycket låga koncentrationer.

Betydligt fler VOC än väntat

I cirka 15 år, EU har reglerat flyktiga organiska föreningar från organiska lösningsmedel i färger och lacker genom lagliga åtgärder. Många av dessa giftiga lösningsmedel har sedan ersatts av mer miljövänliga, vattenlösliga ämnen. Denna förändring kan nu också ses i data som mäts i Innsbruck. "Vi hittar mindre mängder föreningar som bensen eller toluen, " säger forskaren Thomas Karl från institutionen för atmosfäriska och kryosfäriska vetenskaper. "Å andra sidan, vattenlösliga ämnen är mycket mer överallt. Dessa är mindre reaktiva, som kan ha en positiv effekt på bildandet av marknära ozon." några av dessa syresatta komponenter kan bilda sekundära organiska aerosoler och därmed bidra till bildningen av partiklar. Men vid denna tidpunkt, det är inte klart hur denna mängd jämförs med primära urbana aerosolkällor. Data från Innsbruck visar också att, på grund av den mycket höga andelen syrehaltiga föreningar, den totala globala mängden utsläpp från städer är betydligt underskattad. "Om siffran som beräknats för Innsbruck också är representativ för asiatiska städer - vilket är ganska optimistiskt - så skulle detta åtminstone fördubbla antalet globalt, " understryker Thomas Karl. Eftersom detta också skulle leda till att mer partiklar kommer in i atmosfären som i sin tur påverkar molnbildningen, regionala och globala klimatmodeller kan behöva anpassas därefter.

Kosmetika lämnar sin doft i luften

Forskarna mätte ett brett spektrum av föreningar i mycket låga mängder och kunde bestämma fingeravtrycket av VOC-utsläppskällor inom en radie av cirka en kilometer. Eftersom många av spårgaserna är luktande, dessa data återspeglar den karakteristiska doften av en stad. "I detta avseende är Innsbruck en helt vanlig stad, ", säger Thomas Karl. "Vi hittar främst spår av matlagning – från kafferostning till stekning – och lösningsmedel som människor förknippar med den speciella doften av en stad. Källorna till utsläpp sträcker sig från bagerier till det regionala sjukhuset." Forskarna var också förvånade över att hitta föreningar associerade med kosmetika och rengöringsmedel i luften. "I våra uppgifter, vi hittade tydliga bevis på silikonoljor som finns i många kosmetiska och rengöringsprodukter, ", säger Thomas Karl. "Vi blev förvånade över att dessa föreningar lämnar ett så karakteristiskt fingeravtryck i stadsluften."