Информация » Проблемы стратосферного озона » Химические процессы в тропосфере

Химические процессы в тропосфере

В химических превращениях различных загрязняющих веществ в тропосфере ключевое место занимает OH - радикал к образованию которого ведут несколько процессов. Основной вклад дают фотохимические реакции с участие озона:

O3+h=O2+O

O+H2O=OH+OH

В образовании озона в тропосфере участвуют оксиды озона:

NO2+ h (L<400нм) =NO+O

O+O2=O3

О влиянии фотохимических реакций на содержание озона в тропосфере свидетельствует 50% уменьшение концентрации озона при солнечном затмении:

O3+NO=NO2+O2

O3+NO2=NO3+O2

В образовании ОН радикалов на высоте 30 км. участвуют пары воды:

Н2 О+h=H+OH

H2 O+O=2OH

Определённый вклад в образование ОН-групп в тропосфере могут давать реакции фоторазложения

HNO2, HNO3, H2O2

HNO2+h (L<400нм) =NO+OH

HNO3+h (L<330нм) =NO2+OH

H2O2+h (L<330нм) =2OH

В тропосферных процессах гидроксильный радикал играет ключевую роль в окислении углеводородов:

RH+OH=HOH+R

R+O2=RO2

RO2+HOH=ROOH+OH

Наиболее типичным и основным по массе органическим загрязнителем атмосферы является CH4. Окисление CH4 под действием ОН протекает сопряженно с окисление NO. Соответствующий радикально-цепной механизм включает общую для всех тропосферных процессов стадию инициирования ОН и цикл экзотермических реакций продолжение цепи, характерных для реакции окисления органических соединений:

ОН+СН4=Н2О +СН3

СН3+О2=СН3 О2

СН3 О2+NО=СН3 О+NО2

СН3 О+О2=СН2 О+НО2

В результате реакция окисления СН4 в присутствии NО как катализатора и при воздействии солнечного света с длиной волны 300-400нм запишется в виде:

СН4+4О2=СН2 О+Н2 О+2О3

т.е. окисление метана (и других органических веществ) приводит к образованию тропосферного озона. Скорость этого процесса тем больше, чем выше концентрация NО. Расчеты показывают, что антропогенный выброс NО удваивает приземную концентрацию О3, а рост утечки СН4 многократно опережающий по темпам роста другие виды загрязнений тропосферы приводит к ещё большему увеличению концентрации О3 по сравнению с переносом О3 из стратосферы.

Рост приземной концентрации озона представляет опасность для зеленой растительности и животного мира.

Образующийся при окислении метана формальдегид окисляется далее радикалами ОН с образованием СО. Этот канал вторичного загрязнения атмосферы моноксидом углерода сравним с поступление СО от неполного сгорания ископаемого топлива.

ОН+СН2 О=Н2 О+НСО

НСО+О2=НО2+СО


Похожие материалы:

Принцип относительности
На самом деле пространство отнюдь не абсолютно, и это должно проявляться при движении со скоростями, приближающимися к скорости света. При этом размеры тел оказываются различными, когда их измеряют в разных системах отсчета. И время не аб ...

Теория отбора А.А.Травина
На основе теории эволюции Ч.Дарвина в 90-х г.г. появляется новая точка зрения ученого А.А.Травина на такой фактор эволюции, как отбор. А.А.Травин говорит, что сам Дарвин чаще употреблял термин "подбор", тем самым как бы смещая ...

Обмен веществ и энергии
Сложные системы реакций, составляющие процесс пластического и энергетического обмена, тесно связаны не только между собой, но и с внешней средой. Из внешней среды в клетку поступают пищевые вещества, которые служат материалом для реакций ...