На головну

Мікрокомпонентного домішки в атмосфері

  1.  Вода в атмосфері
  2.  ГЛАВА 1. Фізико-хімічні процеси в атмосфері
  3.  Мінеральні домішки палива
  4.  Нормування ВВ в атмосфері.
  5.  Поглинання випромінювання в земній атмосфері
  6.  Практична робота № 3. Визначення максимальної приземної концентрації домішки і зони її розсіювання

Багато мікрокомпонентного домішки в атмосфері мають постійні концентрації, тo є існує баланс між надходженням і виходом речовини в атмосферу

Fвх = Fвих = А / t,

де Fвх і Fвих - Це потоки в атмосферу і з неї; А- загальна кількість речовини в атмосфері, t - його час перебування в атмосфері.

Час перебування - Величина, що описує системи в стані. Це дуже важливе поняття, що грає центральну роль в хімії навколишнього середовища. Речовини з великим часом перебування можуть накопичуватися в відносно високих концентраціях у порівнянні з тими, час перебування яких менше. Однак навіть якщо речовини з коротким часом перебування швидко видаляються, їх висока реакційна здатність може привести до накопичень продуктів реакції, які викликають ускладнення.

Якщо у речовини великий час перебування, у нього буде достатньо часу, щоб добре перемішатися в атмосфері, і таким чином можна очікувати високу сталість його концентрацій по всій земній кулі. Якщо ж у речовини малий час перебування, висока ймовірність його локальних виявлень.

Гази з коротким часом перебування в атмосфері легко видаляються в процесі поглинання рослинами, твердими речовинами або водою. Однак найбільш частою причиною короткого часу перебування газу в атмосфері служить протікання хімічних реакцій.

Більшість мікрокомпонентного газів атмосфери не дуже активно вступає в реакції з основними компонентами повітря. Найбільш реакційно-здатною одиницею в атмосфері є фрагмент молекули води, радикал гідроксилу (ОН *). Цей радикал утворюється в результаті фотохімічно ініційованої послідовності реакцій, яка запускається фотоном світла, hv:

О3 (г) + H? > Про2 (г) + Про(Г) (1.2)

О(Г) + Н2О (г) > 2ОН(Г) (1.3)

Радикал ОН * може вступати в реакції з багатьма сполуками атмосфери, тому у нього короткий час перебування і швидкості реакцій його більше, ніж у такого поширеного газу, як Про2. Реакція між діоксидом азоту (NO2) І радикалом ОН * призводить до утворення НNО3, Важливою складовою кислотних дощів:

NO2 (г) + ОН(Г) > НNО3 (г)

Гази, у яких низькі швидкості реакцій з радикалом ОН *, мають велике час перебування в атмосфері. У табл. 2 показано, що COS, N20 і навіть СН4 мають велике час перебування. ХФУ (хлорфторуглеводороди: охолоджуючі речовини і розпилюють речовини аерозолів) також обмежено вступають в реакції з ОН *. Подібні гази накопичуються в тропосфері і з часом просочуються в стратосферу. Там домінують зовсім інші хімічні процеси, в яких переважає не Той *, а атомарний кисень (т. Е. О). Гази, що реагують з атомарним киснем стратосфери, можуть перешкоджати утворенню Оз по реакції

О2 (г) + Про(Г) > Про3 (г) (1.5)

і відповідати за виснаження озонового шару стратосфери.


Таблиця 2

Час перебування слідів газів в природному атмосфері

За Brimblecombe (1986)

  Час перебування  Концентрація, 10-7 %
 Діоксид вуглецю Оксид углеродаМетан 4 года0,1 года3,6 року  
 Мурашина кіслотаАзотістий ангідрідОксід азотаДіоксід азотаАмміакДіоксід сериСероводородСероуглеродСерооксід углеродаДіметілсульфідМетілхлорідХлороводород  10 дней20-30 лет4 дня4 дня2 дня3-7-днів1 день40 днів1 год1 день30 днів4 дня  0,10,30,01 -0,10,050,020,50,0010,70,001

 

Більшість частинок, що утворюються в результаті реакцій, швидко віддаляється з дощами і тому має час перебування, близьке до 45 дням перебування атмосферної води. Однакоочень дрібні частинки, розміром близько 0,1-1 мкм, не настільки ефективно видаляються з дощовими краплями і мають набагато більш тривалий час перебування.

Оскільки в глобальному масштабі атмосферу можна розглядати як що знаходиться в стані рівноваги, була створена модель, в якій атмосфера представлена ??як система, що має джерела, резервуар (це сама атмосфера) і стоки, які перебувають в крихкому рівновазі. Джерела повинні бути досить стабільними протягом тривалого періоду, в іншому випадку рівновага зрушиться. Найбільш відомий і тривожний приклад такого зсуву - це збільшення джерел СО2 через споживання великих кількостей викопного палива в процесі людської діяльності, що викликала тривалий зростання концентрації CО2 в атмосфері; внаслідок парникового ефекту передбачається глобальне підвищення температури.

Існує безліч джерел мікрокомпонентного домішок в атмосфері, які можна розділити за різними категоріями, наприклад, геохімічні, біологічні та антропогенні.




 H.B. Гусакова |  Еволюція атмосфери і походження життя |  гідросфера |  ГЛАВА 1. Фізико-хімічні процеси в атмосфері |  Біологічні джерела. |  антропогенні джерела |  Радіоактивне забруднення атмосфери |  Озоновий захисний шар |  Механізми руйнування озону |  Склад і будова літосфери |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати