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:
Общая характеристика и методы исследования гуминовых веществ различных
природных объектов (литературный обзор)
В главе представлен свод основных работ, посвященных общей характеристике биогумуса и гуминовых веществ; рассмотрению состава, функций гуминовых веществ в почвенных экосистемах; физиолого-биохимической характеристике и применению их в мед ...
Рецепторы позвоночных,
деполяризующиеся при действии света
Интересным исключением из механизма фоторецепции, приведенного выше, являются некоторые рецепторы позвоночных. У ящериц есть третий глаз, расположенный на макушке. В нем находятся маленькие "колбочки", способные воспринимать изо ...
Структурная организация фотосинтетического аппарата. Лист
как орган фотосинтеза
Основные функции листа зеленого растения — фотосинтез (воздушное питание), транспирация (регулируемое испарение воды) и синтез ряда органических веществ, в том числе некоторых фитогормонов (ауксина, гиббереллинов, абсцизовой кислоты).
Ли ...