Загрязнение атмосферы

Термин загрязнение – применяется практически к любому веществу, которое присутствует в воздухе в виде примеси к его компонентам, определяющим состав в естественных условиях, или находится в избытке.

Загрязнение атмосферы предполагает под собой проблемы, связанные с изменением концентраций в малых составляющих компонентов атмосферы. К ним относятся оксиды азота, монооксид углерода, и с поступлением в атмосферу примесных, не содержащихся в естественных условиях, в ее составе компонентов (диоксид серы, хлор-, фторуглероды и др.). Присутствующие в виде примесей вещества в составе атмосферного воздуха определяют условия, при которых не взаимодействующие между собой в естественных условиях вещества, вступают в различные хим.превращения, взаимодействуя, как с примесными веществами, так и между собой.

Все загрязнители классифицируют на две группы:

– первичные – те примесные компоненты, которые поступают в атмосферный воздух непосредственно от загрязнителя;

– вторичные – те компоненты, которые образуются в процессах взаимодействия в атмосфере примесных компонентов между собой или компонентами атмосферного воздуха.

При поступлении в атм.воздух примесных компонентов в приземном слое атм.воздуха могут происходить процессы образования смога (смеси дыма и тумана) двух типов: фотохимический – процессы, протекающие при поглощении квантов света; каталитический – также и ночью.

Необходимой составной частью фотохимического смога являются фотохимические реакции. К особенностях фотохим.смога относятся:

– исходные вещества, формирующие фотохим.смог, входят в состав выхлопных газов автомобильного транспорта и присутствуют в воздухе в больших концентрациях.

– образуется в ясную, солнечную погоду при низк.влажности воздуха;

– химически он действует как окислитель;

– наблюдается в виде беловатого тумана;

– вызывает у людей раздражение глаз, для растений губителен.

Оксиды азота – основные компоненты газовой смеси, формирующей смог. Оксиды азота подвергаются фотодиссоциации, под воздействием излучения с длиной волны λ > 290 нм:

NO₂ + hν → NO + O;

NO₂ + O → NO + O₂;

O₂ + O → O₃;

Образующийся молекулярный NO может восстанавливаться до NO₂:

2NO + O → 2NO₂;

NO + O₃ → NO₂ + O₂;

В приземном слое атм.воздуха кроме того, NO₂ взаимодействуя с O₃, образует радикальные частички:

NO₂ + O₃ → NO₃^* + O₂;

NO₃^* + NO → 2NO₂;

NO₃^* + NO₂ → N₂O₅;

NO₃^* + NO₂ → NO + NO₂ + O₂;

N₂O₅ (неустойчив.) → NO₃ + NO₂;

N₂O₅ + водян.пары → 2НNO₃;

NO₃^* + hν → NO + О₂ (фотолиз, λ = 500–700 нм);

Кроме того, процесс фотохим.смога дополнительно сопровождается взаимодействием углеводородов, поступающих с выхлопными газами в воздух, с образованием вторичных загрязнителей (О₃, О). Продуктами взаимодействия углеводородов с О₃ и О являются олефины, взаимодействующие с NO_x, продуктами взаимодействия которых могут быть свободные радикалы, альдегиды, органические периксные радикалы. Эти продукты могут вступать в реакцию с О₂, с образованием О₃.

RO₂^* + O₂ → RO + O₃;

Молекулярный О₂ вступает в реакцию с олефинами, с образованием гидропероксидов:

О₂ + R–CH=CH–CH₂R^/ → R–СН–СН=СНR^/;

|

ООН

которые распадаются с образованием радикалов (RCO^*), а они в свою очередь:

RCO^* + О₂ → RCO₃;

RCO₃ + О₂ → RCO₂ + О₃;

Продуктом фотохим.реакции NO_x с олефинами является пероксиацетилнитрат (ПАН) – сильнейший канцероген, губительно действующий на все живые существа, вызывая раздражение глаз.

Каталитический смог в основном формируется при загрязнении атмосферы выбросами, содержащими SО₂, который может взаимодействовать с углеводородами, как фотохим.путем, с образованием сульфиновых кислот:

SО₂^* + RH → RSO₂H;

так и каталитическим:

SО₂ + О₂ → SO₄^* (катализатор СО₂);

SО₂ + SO₄^* → 2SO₃ (катализатор NO₂);

SО₃ + H₂O → H₂SO₄.

Загрязнение стратосферы:

Дополнительными источниками загрязнения являются – сверхзвуковые лайнеры. Также, чем выше труба, тем больше загрязнений поступает в стратосферу.

Дата добавления: 2015-07-14