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:

Выводы
Несколько веков назад бобр в нашей стране был одним из самых промысловых пушных видов. Он оценивался дороже соболя (в XVI веке на Нижегородской ярмарке за 3 бобров давали 8 соболей). Большим спросом пользовались шкурки, мясо и пуховый вол ...

Бесполое размножение
При бесполом размножении новый организм может возникнуть из одной клетки или из нескольких неполовых (соматических) клеток материнской особи. В бесполом размножении участвует только одна родительская особь. Поскольку клетки, дающие начало ...

Неизбежность перехода биосферы в ноосферу
Одним из наиболее интересных вопросов с философской точки зрения считается эволюция биосферы. В.И. Вернадский считал объем и вес «живого вещества» биосферы неизменным на протяжении всей геологической истории Земли. Он предполагал, что в п ...