18. Источники и виды загрязнений атмосферного воздуха. Влияние загрязне­ний атмосферного воздуха на экосистемы. Самоочищение атмосферного возду­ха.

Атмосфера это газовая оболочка земли, состоящая в основном из кислорода и азота. Она имеет четко выраженное слоистое строение.

А)тропосфера

Б) стратосфера

В) верхние слои атмосферы

Состав атмосферного воздуха: О₂, N, О₃ОН, СО₂, водяные пары, различные примеси, микроорганизмы.

Источники загрязнения атмосферного воздуха.

A) Транспорт. Основными загрязнителями - окислы серы, оксиды азота, СО, углеводороды, сажа.

Б) Теплоэлектростанции, ТЭЦ, котельные установки. Основными загрязните­лями являются продукты полного и неполного сгорания - зола, окислы серы, СО, углеводороды. Объем выбросов очень велик.

B) Промышленные предприятия. Выбрасывают в атмосферу наибольшее ко­личество примесей. Состав и объем загрязняющих примесей зависит от характера предприятия, от сырья и продукции.

Самоочищение атмосферного воздуха Механизм самоочищения:

1) атмосферные осадки - вымывают из воздуха взвеси, растворяют и извлекают га­зы

2) зеленые насаждения -- механически задерживают пыль, сорбируют из воздуха сернистый газ и накапливают его в своих тканях в виде сульфатов

3) крупные реки - снижают концентрацию сернистого газа и двуокиси азота

4) ветер - чем больше скорость ветра, тем быстрее рассеиваются загрязнения

5) рассеивание - чем оно больше, тем меньше концентрация

Влияние загрязнения на окружающую среду и население

-в атмосфере происходит накопление загрязняющих веществ;

-даже очень маленькие концентрации некоторых веществ являются опасны­ми;

-загрязнение атмосферы оказывает неблагоприятное воздействие не только на человека, но и на флору, фауну, сооружения, транспортные средства и

др.

Задымление ведет к ухудшению микроклимата населенных пунктов: увеличи­вается число туманных дней, уменьшается прозрачность атмосферы.

19. Фотохимический (окислительный) и восстановительный смог

Концентрация различных газовых выбросов в атмосфере при неблагоприятных метеоусловиях приводит в отдельных случаях к образованию густых токсичных ту­манов, которые называют смогом.

Существует два основных типа смогов: восстановительный -- типичный для лондонского региона и фотохимический окислительный - типичный для зоны Лос-Анджелеса.

В смоге лондонского типа (восстановительном) практически не образуется ка­ких-либо новых веществ. Его токсичность целиком определяется исходными загряз­нителями. Главным действующий компонент смога лондонского типа - сернистый газ (SO₂) с концентрацией 5-10 мг/м³ и выше (ПДК_СС - 0,1 мг/м³, ПДК_мр - 0,3 мг/м³).

Химические превращения в тропосфере и стратосфере инициируются главным образом продуктами фотосинтеза таких молекул как О₂, Оз, Н₂О, N₂O, NO₂. Важ­нейшим компонентом, определяющим химию стратосферы является озон.

Озон получается по уравнению: О + О₂ + М —> Оз + М, где М - третье веще­ство, принимающее избыток энергии. Озон подвергается фотохимической диссо­циации: Оз + hv —> О₂ + О.

В атмосфере присутствуют пять основных азотсодержащих газов: N₂, NH₃, NO, NO₂, N₂O. Окислы антропогенного происхождения в большинстве случаев попадают в атмосферу в виде NO. Затем происходят следующие реакции:

2NO + O₂->2NO₂

NО₂+ hv -> NO+О

О+О₂+М->О₃+М

О₃+ NO-> NO₂+О₂

Цикл соединения азота в тропосфере дополняется образованием азотной кислоты:

4NO₂+2Н₂О+ O₂->4НNO₃

3NO₂ + Н₂О -> 2HNO₃ + NO

Выделяемая по этим уравнениям азотная кислота может реагировать с ионами металлов, образуя нитраты.

Атомарный кислород и озон способны вступать в соединения с различными ор­ганическими веществами в результате чего получаются органические и неорганиче­ские свободные радикалы. R=R+O->RO+R R=R+O₃->RO+HCO

Присутствие свободных радикалов приводит к смогу. Основные продукты этих фотохимических реакций - альдегиды, кетоны, СОБ СО², органические нитраты и оксиданты. Оксиданты включают: озон, диоксид азота, соединения типа пероксиацетилнитратов и др.

Фтохимический смог - сухой туман с влажностью 70 % наблюдается в теплое время года, в основном летом и ранней осенью, максимального уровня достигая около полудня при температурах 24-32 °С. Фтохимический смог может возникать при низких концентрациях загрязнителей. Для него характерна желто-зелена или си­зая сухая дымка, а не сплошной туман. При смоге появляется неприятный запах, резко ухудшается видимость. Смог может стать причиной гибели животных. У лю­дей вызывает раздражение глаз, слизистых оболочек носа и горла. Обострение ле­гочных заболеваний.

Фотохимический смог возникает в загрязненном воздухе под действием УФ-излучения на газообразные выбросы. В процессе химических реакций возникают вещества, значительно превосходящие исходные по токсичности.