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

18 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

39568. БЛОК УПРАВЛЕНИЯ ВАКУУМНОЙ СИСТЕМЫ УСКОРИТЕЛЯ ЭЛЕКТРОНОВ УРТ-1 12.63 MB
  БЛОК УПРАВЛЕНИЯ ВАКУУМНОЙ СИСТЕМЫ УСКОРИТЕЛЯ ЭЛЕКТРОНОВ УРТ1 ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА БАКАЛАВРА Пояснительная записка 210100. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА БЛОК УПРАВЛЕНИЯ ВАКУУМНОЙ СИСТЕМОЙ. Объект исследования: автоматизация контроля и управления вакуумной системы наносекундного ускорителя электронов. Цель работы: разработка блока управления вакуумной системой ускорителя электронов создание программного обеспечения для персонального компьютера предназначенного для управления и отладки блока управления.
39569. Проект мероприятий по увеличению объема реализации услуг предприятия туристического бизнеса ООО «Флагман Груп» г. Москва 238.77 KB
  Основным видом деятельности ООО «Флагман Груп» является осуществление туристической деятельности как внутри Российской Федерации, так и за рубежом.
39570. Проектирование гидроэлектростанции приплотинного типа на расчетный напор 158,75 м 439.28 KB
  В соответствии с номенклатурой осевые гидротурбины (Пр и ПЛ) применяют на напоры H=2…80м. Применение Пр гидротурбин выгодно при незначительных колебаниях напора и работе ГЭС в энергосистеме. Кроме того Пр экономически предпочтительнее чем Пл гидротурбины
39571. Совершенствование системы мотивации персонала (на примере РИА «Волекс») 127.25 KB
  В РИА «Волекс» для стимулирования труда работников руководство использует экономические, социальные и административные методы мотивации. Значимым экономическим методом мотивации на предприятии является зарплата, начисляемая по повременно-премиальной и сдельной системам оплаты труда, вся выработка рабочего оплачивается по одной постоянной сдельной расценке, для руководителей, специалистов и служащих используется система должностных окладов, выплачивается премия.
39573. Комплексное изучение проблемы уголовной ответственности за убийство при отягчающих обстоятельствах 2.05 MB
  Целью настоящего исследования является комплексное изучение проблемы уголовной ответственности за убийство при отягчающих обстоятельствах п. Для реализации указанной цели решаются задачи: изучения норм предусматривающих ответственность за убийство при отягчающих обстоятельствах в российском уголовном праве в историческом аспекте; юридического анализа соответствующих норм в действующем уголовном законодательстве. Практическая значимость выводов и предложений работы определяется возможностью их использования в правотворческой деятельности по...
39574. ГОСУДАРСТВЕННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ ВЫПУСКНИКОВ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ «МЕНЕДЖМЕНТ ОРГАНИЗАЦИИ» 185 KB
  ГОСУДАРСТВЕННЫЕ ТРЕБОВАНИЯ К УРОВНЮ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ ВЫПУСКНИКОВ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ МЕНЕДЖМЕНТ ОРГАНИЗАЦИИ ВВЕДЕНИЕ Данная учебноознакомительная практика была разбита на восемь этапов: Первых шесть этапов посвящены ознакомлению особенностям высшего образования а так же уровню профессиональной подготовки выпускников по направлению Менеджмент специальности Менеджмент организации седьмой этап знакомство с современным предприятием как объектом управления а восьмой посвящен сущности менеджмента. В работе отражена экономическая...
39575. Сфера исследования экономики 21.07 KB
  Объект исследования экономики – это жизнедеятельность экономического человека, группы людей и государства, их «экономическое поведение» и связи с той экономической средой, в которой они находятся.
39576. Психологические особенности политической активности 28.38 KB
  Основой различий между активными и пассивными участниками политической жизни выступают мотивы и установки в соответствии с которыми люди включаются в политическую деятельность. Эгоцентрические это те мотивы которые концентрируются на собственной личности индивида ориентируют его на следование в политической деятельности узколичностным целям. Чтобы разобраться в происходящем выявить разные формы политической активности и политического участия во властных отношениях политическая психология делает определенные обобщения.