Превращения органических веществ в тропосфере.
На 1 стадии происходит взаимодействие алкана с OH- радикалом:
R-CH3 + OH = R-CH2 + H2O
CH4+OH = CH3 + H2O
Если образовавшийся радикал взаимодействует с О2,то образуется ещё более неустойчивая частица СН3ОО радикал: СН3 + О2 + М = СН3ОО + М*,который в свою очередь разлагается с образованием метаксильного радикала: 2СН3ОО = 2СН3О + О2
Кроме того 2СН3ОО радикал возможно в процессе взаимодействия с оксидом N и с НО2:
СН3ОО + NО = СН3О + NО2
СН3ОО + НО2 = СН3О + ОН + О2
При взаимодействии метаксильного радикала с О2 образуется формальдегид:
СН3О + О2 = СН2 + НО2
Процесс, когда выброс менее вредного вещества в результате приводит к образованию вредных и особенно токсичных веществ, называется вторичным загрязнением.
Превращение формальдегида (СН2О) происходит под действием ультрофиолетовых лучей длинной порядка 200 нм.
СН2О СНО + Н
СН2О СО + Н2
СН2О + ОН = СНО + Н2О
СНО + ОН = СО + Н2О
СО + ОН = СО2 + Н
Взвешенные вещества в атмосфере.Что такое аэрозоли,их классификация. Примеры аэрозолей в окружающей среде.
Взвешенные вещества включают в себя много различных компонентов. В него входят пыль, зола, сажа, дым, сульфаты, нитраты и другие твердые составляющие. Они образуются в результате сгорания всех видов топлива и при производственных процессах. В зависимости от состава выбросов они могут быть и высокотоксичными, и почти безвредными. В основном процессы, приводящие к образованию взвешенных частиц, — это процессы горения, осуществляемые на ТЭЦ, мусоросжигательных заводах, в бытовых печах, двигатели внутреннего сгорания, печи обжига цемента, лесные пожары, вулканическая деятельность.
Дисперсная система состоит из твёрдых,жидких частиц в газовой фазе,называются аэрозолями. Аэрозоли классифицируют по агрегатному состоянию дисперсной фазы, по дисперсности и по происхождению.
|
1) По агрегатному состоянию аэрозоли делят на туманы – системы с жидкой дисперсной фазой и дымы – системы с твердыми частицами. К дымам следует отнести по этой классификации и пыли – системы с твердыми, но более крупными частицами.
2) По дисперсности аэрозоли с твердой дисперсной фазой разделяют на дымы с частицами от 10^-7 до 10^-3 см и на пыли, размер частиц которых обычно больше 10^-3 см. Туманы, как правило, имеют довольно крупные капельки размером от 10^-5 до 10^-3 см.
3) По происхождению системы разделяют, на диспергационные и конденсационные аэрозоли. Диспергационные аэрозоли, образующиеся при измельчении твердых тел или распылении жидкостей. Аэрозоли, полученные методом конденсации из пересыщенных паров или в результате химических реакций.
Для устойчивости аэрозолей необходимо рядусловий:
1)малая скорость седментационных частиц;
2)малое отношение сил инерции к силе вязкости;
3)эффект броуновского движения частиц;
4)высокая удельная поверхность системы;
Время жизни частиц аэрозоля определяется скоростью их седимен-
тации, если радиус частиц меньше величины среднего свободного пробега молекул, то скорость движения описывается уравнением Стокса: ,где μ- динамическая вязкость воздуха,для 298 К она равна 1,81 *10^-4 Па*с
Броуновское движение аэрозольных частиц является следствием их случайного соударения с молекулами газа,скорость будет увеличиваться с уменьшением размера частиц.
|
Аэрозоли обычно подразделяются на две большие группы по происхождению и размерам частиц. Микрочастицы, имеющие радиус меньше 0,5 – 1,0 мкм, образуются в процессах коагуляции и конденсации. Макрочастицы, имеющие радиус более 1,0 мкм, возникают в основном при дезинтеграции поверхности Земли.
Наибольшим временем жизни характеризуются частицы размерамипорядка 10-5 см (0,1 мкм). Максимальный размер жидких аэрозолей составляет около 0,5 см,так как более крупные капли разбиваются вследствие гидродинамических эффектов.