Предыдущая Следующая
Постоянно возникающий и разрушающийся слой озона вызывает явление,
названное «озонным дождем». Концентрация озона должна быть максимальной на
высоте 25 – 30 км.
В атмосфере с увеличением высоты концентрация озона убывает из-за концентрации
третьих частиц и кислорода. Разрушение озона в основном обусловливает азотный
цикл, антропогенное загрязнение атмосферы:
· Ядерные взрывы.
Разогрев до 6000 К и быстрое охлаждение (замораживание NO). 1 Мт при взрыве
дает от 1000 до 12000 тонн оксидов азота (2,5·1032
молекул).
· Сверхзвуковые
самолеты (18 г
NO на 1 кг
топлива). 1 млн тонн оксидов азота в год выбрасывают двигатели сверхзвуковых
самолетов.
· Использование
минеральных азотных удобрений.
· Сжигание
топлива дает до 3 млн тонн оксидов азота в год.
В химии и фотохимии атмосферы участвуют пять основных азотсодержащих
газов: N2, NH3, NO, NO2, N2O. В
конденсированной фазе азот присутствует в форме иона аммония (NH4+)
и нитратного иона (NO3–). Возможные взаимодействия можно
описать следующей схемой:
2 NO + O2 ®
2 NO2 ;
NO2 + hn®
NO + O ;
O + O2 + M ®
O3 + M ;
O3 + NO ® NO2 + O2 ;
O + NO2 ® NO + O2 ;
O + NO2 + M ®
NO3 + M ;
NO3 + NO ®
2 NO2 ;
NO2 + O3 ®
NO3 + O2 ;
O + NO + M ® NO2 + M ;
NO3 + NO2 + M ®
N2O5 + M,
где М - третье вещество, принимающее избыток
энергии. Цикл взаимодействий на основе соединений азота в тропосфере
дополняется образованием азотной кислоты: 4 NO2 + 2 H2O +
O2 ® 4 HNO3 или по
реакции диспропорционирования 3 NO2 + H2O «
2 HNO3 + NO.
Атомарный кислород и озон способны вступать в реакции с различными
органическими веществами, в результате чего получаются свободные радикалы. Так,
для олефинов возможна следующая реакция:
O3 + R–CH=CH–R ®
RCHO + RO* + HCO*,
где RO* и HCO* -
свободные радикалы. Образующийся альдегид RCHO может подвергаться
фотодиссоциации по реакции: RCHO + hn
® R + HCO*. Кроме альдегидов фотохимически активны также
кетоны, пероксиды и ацилнитраты, которые под воздействием солнечной радиации
также образуют свободные радикалы. Последующая цепь взаимодействий может быть
представлена схемой, где ROO* - пероксидный радикал:
ROO* + NO ®
NO2 + RO* ;
ROO* + O2 ®
O3 + RO* ;
RCO*2 + NO ®
NO2 + RCO* ;
RCO* + O2 ®
RCO*3 ;
RCO*2 + O2 ®
CO2 + RO*2 ;
Предыдущая Следующая
|
