34680

Фотохімічний смог

Лекция

Экология и защита окружающей среды

Незважаючи на формування в останні десятиліття загальної тенденції до покращення стану атмосферного повітря в м. Для утворення фотохімічного смогу необхідна наявність в повітрі таких первинних забруднювачів як оксид азоту NO та NO2 які у значній кількості надходять у повітря із відпрацьованими газами автомобільних двигунів; летких органічних сполук ЛОС таких як пропан нбутан етилен бензол формальдегід які в основному надходять через випаровування та згорання палива і розчинників; Метеорологічними передумовами утворення смогу є...

Украинкский

2013-09-08

103.5 KB

17 чел.

Фотохімічний смог

(коротка інформація для екологів)

Глобальні процеси трансформації хімічного складу атмосферного повітря, спричинені індустріалізацією людського суспільства, у поєднанні з місцевими метеорологічними умовами призвели до появи нових антропогенних феноменів – смогу та фотохімічного смогу.

Тривалий час Лондонський смог 1952 р., який забрав життя 4000 осіб, та Лос-Анджелеський фотохімічний смог були лише хрестоматійними прикладами цих рукотворних феноменів. Проте вже в другій половині минулого століття розпочалась регулярна фіксація цих явищ і в Українських містах: Маріуполь, Одеса (промисловий смог лондонського типу); Дніпропетровськ, Донецьк, Запоріжжя (фотохімічний смог).

Рис. Збільшення вмісту озону в тропосфері з 1870 р.

Незважаючи на формування в останні десятиліття загальної тенденції до покращення стану атмосферного повітря в м. Києві, в ньому створилися сприятливі передумови утворення фотохімічного смогу, негативним наслідком якого є утворення приземного озону. У верхній атмосфері (стратосфері) озон є її природним компонентом, який на висоті 20-30 км утворює озоновий шар, що захищає життя на Землі від шкідливого ультрафіолетового випромінювання.

В приземному шарі атмосфери озон розглядається як шкідливий і отруйний газ. Його вміст формується частково природним шляхом за рахунок циркуляції атмосфери: відбувається проникнення стратосферного озону в тропосферу, яке оцінюється величиною в 50-90 мкм/м3. Більша ж частина озону утворюється у результаті фотохімічних реакцій на вулицях міста, причому для протікання цього процесу не обов’язково потрібні високі концентрації забруднюючих речовин.

Для утворення фотохімічного смогу необхідна наявність в повітрі таких первинних забруднювачів як оксид азоту (NO та NO2), які у значній кількості надходять у повітря із відпрацьованими газами автомобільних двигунів; летких органічних сполук (ЛОС), таких як пропан, н-бутан, етилен, бензол, формальдегід, які в основному, надходять через випаровування та згорання палива і розчинників;

  •  Метеорологічними передумовами утворення смогу є температура повітря понад 180С (оптимально 25-350С), низька вологість повітря, відсутність вітру або слабкий вітер (до 2 м/сек).

Фотохімічний смог

  1.  Спалювання палива (високі t0) -  теплові ЕС, автотранспорт

N2+O2 → 2NO (моноксид азоту)

  1.  NO залишається  в повітрі на декілька днів і повільно реагує з киснем утворюючи NO2

2NO     +   O2           2NO2

                                                        без кольору     без кольору        жовто-коричневий газ

  1.  NO2 тримається в атмосфері 3 дні так як і SO3 він реагує з водяним паром і утворює кислоту

3NO2 + H2O →  2HNO3  + NO

                                                                                                   азотна к-та

  1.  Азотна кислота може реагувати з аміаком (NH3) з утворенням нітрату амонію

HNO3+ NH3NH4 NO3

який може виливатися із атмосфери опадами.

  1.  Найхарактернішими реакціями, які відбуваються за участю NO2 є фото каталітичні (ф/х) реакцій, що утворюють ф/х смог.

Фізико-хімічні реакції – реакції, які відбуваються лише при світлі (світло є каталізатором).

Перша стадія утворення фізико-хімічного смогу:

  •  рано вранці: NO досягає тах рівня (автомобілі)

NONO2

З появою перших сонячних променів UV-промені сприяють розповсюдженню  NO2      (=420 нм)                             UV-радіація

NO2      →     NO   +    О

                                                              атомарний кисень

О + O2   →  O3          

Озон та інші продукти фізико-хімічних реакції шкідливо впливають на цілий ряд матеріалів, в тому числі на гумові шини автомобілів, щітки склоочисників. На їх поверхні виникають тріщини, можуть лопнути шини.

Далі відбувається серія комплексних реакцій. Вільні радикали вуглеводнів (ОН, НО2) окислюють NO до NO2 і прискорюють синтез озону.

Фотоліз озону при довжині хвилі UV – випромінювання (К 310 Нм) призводить до появи вільних атомів кисню О, які реагують з водяною парою і утворюють вільні радикали ОН

Н2О + О* → 2ОН*

ОН- радикали руйнують вуглеводні, причому завдяки участі в цих реакціях.  O2 , NO та NO2 утворюються різноманітні реактивні органічні радикали і ПЕРОКСИАЛКІЛНІТРАТИ.

Пероксиацетилнітрат СН3-(СО)-О-О- NO2 утворюється за наявності етану та етену.

Після заходу сонця озон поступово розпадається внаслідок реакції з окисом азоту

O3 + NO NO2 + O2  

Типовим для фото смогу є помітне зниження прозорості атмосферного повітря через великий вміст аерозольних часток та продуктів реакції на їх поверхні.

Вуглеводні, реагуючи з киснем, утворюють також альдегіди та формальдегіди. В сукупності ці гази і утворюють фізико-хімічний смог. O3, ПАН, альдегіди – загроза зеленим насадженням, врожаю, викликають сльози і запалення очей у людини.

Аерозолі також сприяють утворенню так званих оксидантів. Серед них, окрім пероксиацетилнітратів (ПАН), найчастіше зустрічаються пероксибензолнітрати (ПБН), діалкилпероксид, інші речовини. Навіть при концентрації ПАН 0,02 ррт протягом кількох годин виникають серйозні пошкодження рослинності внаслідок реакцій оксидації або ацетилування SН – груп в ензимах.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

20975. Ассоциативные списки и списки свойств 23.98 KB
  DEFUN F27 L COND NULL L NIL T CONS LENGTH CDR CAR L F27 CDR L пример SETQ SCLAD 'PROCESSORS MATHERBOARDS MEMORY PUT ‘PROCESSORS ‘CORE2DUO 5 PUT ‘PROCESSORS ‘CORE2EXTREME 8 PUT ‘MATHERBOARDS ‘ASUSp6t7 1 PUT ‘MATHERBOARDS ‘ASUSp6t6 12 PUT ‘MATHERBOARDS ‘INTELdp55kg 34 PUT ‘MEMORY ‘DDR 23 PUT ‘MEMORY ‘DDR2 34 PUT ‘MEMORY ‘DDR3 15 PUT ‘MEMORY ‘SDRAM 15 F27 SCLAD = 2 3 4 Исходный список содержит имена объектов списки свойств которых содержат некоторую информацию. DEFUN F29 L X COND...
20976. Создание фреймов и извлечение информации из них 22.85 KB
  Создать фреймы, описывающие фрагмент библиотечной системы, содержащие как декларативную, так и процедуральную (в том числе использующую переменные ФРЛ-среды) составляющие.
20977. Организация сетей фреймов 33.02 KB
  setq TodayYear 2010 deframeq Book1 Nazvanie value Programmirovanie_na_FRL Author value Book2 status: indirect slot: author Year value 2003 PageNum value 672 Popularity value 2000 Quantity value GetQuantity PARM: TodayYear STATUS: EVAL deframeq Book2 Nazvanie value Programmirovanie_na_LISP Author value Chernov_PBajdun_VBunin_A Year value 1993 PageNum value 40 Popularity value 600 Quantity value GetQuantity PARM: TodayYear STATUS:...
20978. Присоединённые процедуры. Организация сетей фреймов 25.93 KB
  deframeq flat1 Street value Prospect_Mira house value 8 flat value 10 floor value 2 square value 85 roomsnumber value 2 priceclass value 1 price value GetPrice status: eval deframeq flat2 Street value Gagarina house value 1 flat value 123 floor value 18 square value 78 roomsnumber value 3 priceclass value 2 price value GetPrice status: eval deframeq flat3 Street value Lesnaya house value 6 flat...
20979. Рекурсивная обработка числовой информации 18.16 KB
  DEFUN F1_1 M N COND = M N M M T M M F1_1 M 1 N DEFUN F1 M N COND OR = TYPE M INT = TYPE N INT WRONG_ARGUMENT_TYPE = N M F1_1 M N T F1_1 N M Определить наибольший общий делитель двух заданных чисел. Используем формулу DEFUN F2 A B A B F3 A B Определить наименьшее общее кратное двух заданных чисел. DEFUN F3 A B COND = B 0 A = A 0 B = A B F3 A B B T F3 A B A Вычислить квадратный корень из заданного числа....
20980. Рекурсивная обработка списковой информации 23.34 KB
  DEFUN F7_1 L COND NULL L 0 LISTP CAR L F7_1 CAR L F7_1 CDR L T IF NUMBERP CAR L CAR L F7_1 CDR L F7_1 CDR L DEFUN F7 L COND NOT LISTP L Error_Not_list T F7_1 L Определить максимальную глубину списка произвольной структуры. DEFUN F8_1 L COND NULL L 1 ATOM CAR L F8_1 CDR L T MAX 1 F8_1 CAR L F8_1 CDR L DEFUN F8 L COND NOT LIST L Error_Not_list T F8_1 L 1 Найти максимальный элемент в числовом списке...
20981. Конструирующая рекурсия 20.47 KB
  DEFUN F11_2 X L COND NULL L T = 0 REM X CAR L NIL T F11_2 X CDR L DEFUN F11_1 X Y S IF = 2 Y SETQ S NIL SETQ S F11_1 N Y 1 COND AND = 0 REM X Y F11_2 Y S CONS Y S T REVERSE S DEFUN F11 N COND OR NOT INTEGERP N NOT PLUSP N Error_Not_Integer = N 1 NIL T F11_1 N N Реверсировать элементы списка произвольной структуры на всех уровнях. DEFUN F12_1 L COND NULL L ' ATOM CAR L APPEND F12_1 CDR L LIST CAR L LISTP CAR L APPEND...
20982. Последовательные, циклические и итерационные вычисления. 20.74 KB
  DEFUN F16_2 X COND = X 0 1 T X F16_2 X 1 DEFUN F16_3 X K COND = K 0 1 T X F16_2 X K 1 DEFUN F16_1 X K F16_3 X K F16_2 K DEFUN F16 X EPS SETQ X1 F16_1 X 1 SETQ P X1 SETQ K 1 LOOP SETQ K K 1 SETQ X2 F16_1 X K ABS X2 X1 EPS P SETQ P P X2 SETQ X1 X2 Найти последний элемент линейного списка. DEFUN F17 L COND NULL L NIL T LOOP NULL CDR L CAR L SETQ L CDR L Реализовать с помощью LOOP задание № 12. DEFUN F18 L P...
20983. Функционалы 20.7 KB
  DEFUN SORT FileName File1 File2 File3 File4 SETQ F OPENINPUTFILE FileName SETQ F1 OPENOUTPUTFILE File1 SETQ F2 OPENOUTPUTFILE File2 SETQ F3 OPENOUTPUTFILE File3 SETQ F4 OPENOUTPUTFILE File4 IF NOT EQ NIL F LOOP EQ NIL SETQ X READ F SORT_IS_FINISHED COND NUMBERP X WRITE X F1 LISTP X WRITE X F2 ;EQ SYM TYPE X WRITE X F3 T WRITE X F4 ERROR_WRONG_FILE_NAME .