2.4. Основные превращения в биосфере. Влияние на окружающую среду. Миграция толуола в биосфере.

Попадая в окружающую среду, Т. оказывается, в основном, в атмосфере и поверхностных водах . Из – за низкой растворимости транспорт Т. из воды в атмосферу происходит быстро: при испарении из слоя воды толщиной 1 м через 5 ч концентрация Т. снижается вдвое. Полупериод испарения из водоемов при 25 ºС составляет 30,6 мин. В дождевой воде Т. определялся в концентрациях 0,00013 – 0,0007 мг/л. В 17% всех исследованных поверхностных вод концентрации Т. превышали 0,01 мг/л. Миграция Т. из почвы в почвенные воды весьма важна, так как при этом загрязняются источники питьевой воды. Т. обнаружен в 85% из 39 исследованных колодцев США в концентрациях до 0,01 мг/л, попадаюoего в поверхностные слои песчаных почв, улетучивается в атмосферу в концентрациях 0,9 – 0,0002 мг/м³; полупериод существования 4,9 ч.

Средние концентрации Т. в атмосфере США и Европы в 1971 – 80 гг. составляли 0,0005 – 1,31 мг/м³, самый высокий уровень достигал 5,5 мг/м³. Атмосферное окисление удаляет около 50% Т. менее чем за 2 суток (полупериод существования 12,8 ч), вследствие чего он не остается в атмосфере долго и не удаляется другими механизмами. В атмосфере северного полушария содержание Т. больше, чем в южном, особенно зимой; средняя концентрация Т. в атмосфере планеты колеблется в пределах 0 – 0,00075 мг/м³.

Фотохимические превращения толуола.

Фотохимический туман — это многокомпонентная смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. Фотохимический смог образуется в результате фотохимических реакций при определен­ных условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации оксидов азота, углеводородов (в т. ч. толуола) и других загрязнителей, интенсивной солнечной радиации и безветрия или очень слабого обмена воздуха в приземном слое при мощной и повышенной не менее суток инверсии. Устойчивая безветренная погода, которая обычно сопровождается инверсиями, нужна для создания высокой концентрации реагирующих веществ. Такие условия возникают чаще в июне—сентябре и реже зимой. Во время продолжительной ясной погоды солнечная радиация становится причиной расщепления молекул диоксида азота и образует оксид азота и атомарного кислорода. Атомарный кислород с молекулярным кислородом образуют озон. Казалось бы, последний, окисляя оксид азота, должен снова превращаться в молекулярный кислород, а оксид азота — в диоксид. Но этого не случается. Оксид азота вступает в реакции с олефинами выхлопных газов, которые при этом расщепляются по двойной связи и образуют осколки молекул и избыток озона. В результате продолжающейся диссоциации новые массы диоксида азота расщепляются и дают дополнительное количество озона. Начинается циклическая реакция, результатом которой становится постепенное накапливание озона. Этот процесс в ночное время прерывается. В свою очередь озон вступает в реакцию с олефинами. В атмосфере скапливаются различные перекиси, которые в сумме и образуют характерные для фотохимического тумана оксиданты. Последние становятся источником так называемых свободных радикалов, отличающихся особой реактивной способностью. Такие смоги — неред­кое явление над Лондоном, Парижем, Лос-Анджелесом, Нью-Йорком и другими городами Европы и Америки. По своему физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной систем и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.