Разработанный для анализа дымов, возникающих в результате лесных пожаров, ФОТО-БАК использует моделирование солнечного излучения в большой аэрозольной камере ИОА СО РАН объемом 1800 м³.
С учетом изменения частоты и масштаба лесных пожаров, особенно в Сибири, появилась необходимость в новых технологиях для изучения эмиссий и воздействия дымовых шлейфов на экосистему Арктики, городскую экологию и здоровье человека. ФОТО-БАК оборудован современными средствами анализа газового и аэрозольного состава атмосферы, формируемого при горении лесных материалов. Исследование установило методологические основы для комплексного изучения свойств аэрозолей, образующихся при природных лесных пожарах.
Ключевым моментом проекта стал комплексный микрофизико-химико-биологический эксперимент, имитирующий дымовые эмиссии сибирских лесов и торфяников в условиях контролируемого горения. Первоначально была раскрыта эволюция аэрозолей, формирующихся при горении сибирской биомассы в условиях тления и открытого горения. Исследование также охватило их трансформацию в процессе последовательного стимулированного солнечным излучением фотохимического и темнового старения дымов. Это моделирование условий распространения дымовых шлейфов пожаров в дневное и ночное время.
Руководитель проекта, ведущий научный сотрудник НИИЯФ МГУ Ольга Поповичева, подчеркнула, что в рамках кампаний по сжиганию биомассы в реакторе ФОТО-БАК был проведен отбор образцов микрочастиц для комплексного физико-химического анализа состава и токсикологического воздействия на клеточном уровне. Результаты выявили существенные изменения химического состава аэрозолей в зависимости от типа биомассы, режима горения и возраста дыма. Темные условия дымов открытого горения отличались более низким содержанием токсичных соединений полиароматических углеводородов по сравнению с условиями тления. Эксперимент также выявил различия в концентрации соединений ПАУ (полиароматических углеводородов) в дымах сосны и опада, подчеркивая более высокую канцерогенную опасность дымов тления.
Разработанная методология в рамках создания ФОТО-БАК также применяется в проекте РНФ «Мегаполис», исследующем воздействие дымовых шлейфов на Москву в период рязанских пожаров в августе 2022 года. Проект получил поддержку Института экологического проектирования и изысканий (АО «ИЭПИ»), с участием сотрудников Института химической кинетики и горения им В. В. Воеводского СО РАН, Ростокского университета (Германия) и университета «Нормандия» (Франция).
Исследование, поддержанное российско-немецким проектом РФФИ, опубликовано в Environmental Science Processes & Impacts.
