I början av 2020, Det dagliga livet i norra Kina stannade av när regionen gick in i en strikt period av låsning för att bromsa spridningen av COVID-19. Utsläppen från transporter och industri rasade. Utsläpp av kväveoxider (NO _x ) från fossila bränslen minskade med 60 till 70 procent.

Och ändå, miljöforskare märkte att marknära ozonföroreningar i Peking och norra Kinaslätten sköt i höjden under denna tidsperiod, trots minskningen av NO _x , en komponent av ozon.

Regionen är inte främmande för allvarliga ozonföroreningar men fram till för ungefär fem år sedan, de flesta ozonhändelserna inträffade under sommaren. Nyligen, ozonsäsongen i Kina har blivit längre, sprider sig till tidig vår och sen vinter. Som det visar sig, COVID-19-låsningen kan hjälpa till att förklara varför.

Forskare från Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences (SEAS) och Nanjing University of Information Science &Technology (NUIST) har funnit att en annan komponent av ozon, flyktiga organiska föreningar (VOC), kan vara skyldig till ökningen av vinterozon.

Forskningen publiceras i Proceedings of the National Academy of Sciences ( PNAS ).

"Covid-19-låsningen var ett ofrivilligt experiment där utsläppen minskade plötsligt och mycket ozon dök upp plötsligt, " sa Daniel J. Jacob, Vasco McCoy familjeprofessor i atmosfärisk kemi och miljöteknik vid SEAS och medförfattare till artikeln.

Ozon bildas genom en rad kemiska reaktioner, börjar med oxidation av VOC. Denna reaktion bildar kemiska radikaler, som driver reaktioner mellan NO _x och VOC för att producera ozon i närvaro av solljus. I en tidigare studie, forskare från SEAS och NUIST fann att på sommaren, partiklar (PM2.5) fungerar som en svamp för de radikaler som behövs för att generera ozonföroreningar, suger upp dem och hindrar dem från att producera ozon.

I den tidningen, forskarna fann att luftföroreningspolitik som införts av den kinesiska regeringen som minskade PM2,5 orsakade en ökning av skadliga marknära ozonföroreningar, speciellt i stora städer.

I denna forskning, teamet fann att NEJ _x spelar en liknande roll på vintern, rensar bort radikaler och hindrar dem från att bilda ozon. Som NEJ _x nivåerna minskar, antingen helt plötsligt med lockdown eller gradvis med luftföroreningskontroller, det finns fler radikaler tillgängliga för VOC att reagera med. Denna förbättrade oxidation av VOC av radikaler skulle förstärka genom att producera fler radikaler själva, och denna process optimerar ozonproduktionseffektiviteten för NO _x .

"Erfarenheten av covid-19 hjälper till att förklara trenden med ökande ozonföroreningar under senvintern och våren i Kina, sa Ke Li, en postdoktor vid SEAS och första författare till studien. "Som NEJ _x utsläppen har minskat, ozonsäsongen i Kina blir längre."

Forskningen belyser behovet av att bättre förstå källorna och arterna av VOC och reglera deras utsläpp.

"VOC-utsläppskontroller skulle stoppa spridningen av ozonsäsongen och ha stora fördelar för folkhälsan, produktion av grödor, och partikelföroreningar, sa Hong Liao, Professor vid NUIST och medförfattare till detta arbete.