Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Фелленберг Г. -> "Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию" -> 33

Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию - Фелленберг Г.

Фелленберг Г. Загрязнение природной среды. Введение в экологическую химию. Под редакцией канд. хим. наук К. Б.Заборенко — M.: Мир, 1997. — 232 c.
ISBN 5-03-002857-9
Скачать (прямая ссылка): zagr_prir_sredi.pdf
Предыдущая << 1 .. 27 28 29 30 31 32 < 33 > 34 35 36 37 38 39 .. 85 >> Следующая

В настоящее время озон стратосферы страдает из-за антропогенного вмешательства, и необходимо установить главные факторы, ответственные за это вмешательство.
2.2.9.1. Происхождение фторхлоруглеводородов и N2O
Предполагают, что из всех антропогенных газов основную роль в разрушении стратосферного озона играют фторхлоруглево-дороды (фреоны) и N2O. Фреоны, прежде всего CFCb (R11), CF2Cl2 (R 12) и CHClF2, в течение длительного времени использовали в качестве распылителей при изготовлении аэрозольных упаковок. Сейчас они используются особенно широко в холодильниках и кондиционерах, а также как пенообразователи при получении искусственных пен, стиральных и чистящих порошков. При получении пен фреоны образуют эмульсию с пенообразующими жидкостями.
94
2. Изменения в атмосфере
При застывании пены газ частично остается в ее порах, частично переходит в атмосферу. Ежегодно используют около 2 млн. т этих веществ.
N2O поступает главным образом из почв, богатых азотом и бедных кислородом (разд. 2.2.6.1). Для «жестких» ФХУ, молекулы которых не содержат связей C-H (например, CFCb или CF2Cl2), и N2O в тропосфере отсутствуют условия для химических превращений, поэтому эти соединение могут постепенно диффундировать в стратосферу. Продолжительность пребывания фторхлоруглеводородов в атмосфере оценивается в 100 и более лет. Только «мягкие» ФХУ (например, CHClF2) могут претерпевать в тропосфере какие-либо изменения.
2.2.9.2. Фотохимические реакции а стратосфере и полярная озоновая дыра
Разрушение озонового слоя фторхлоруглеводородами (ФХУ) в стратосфере связано с тем, что под действием УФ-излучения освобождается хлор, который служит источником радикалов Cl*. На CCbF активно действуют лучи с длиной волн меньше 230 нм, а на CCl2F2 — лучи с длиной волны меньше 220 нм. При фотолизе кроме хлора образуется ряд других соединений, частично по реакции с кислородными радикалами. Последние могут разрушать фторхлоруглеводороды с образованием радикалов Cl* и ClO*. Эти радикалы могут явиться причиной разрушения озонового слоя, при этом идут следующие реакции:
Радикалы Cl* вновь участвуют в разрушении озона, что позволяет говорить о каталитическом характере процесса. В результате этих реакций общее содержание озона в атмосфере в настоящее время уменьшилось на 1%. На высоте 40 км потери озона составляют уже около 8%. В течение 100 лет при неизменном поступлении ФХУ в атмосферу общая потеря озона может составить 5-—7%.
Значительно серьезнее обстоят дела с потерями озона над Антарктидой. В октябре 1987 г. дефицит озона составлял почти 50%. В летний период содержание озона вновь восстановилось, но это до следующей антарктической зимы.
CCL^nFn ^ Cl*
Cl* +O3- СЮ* + O2 ClO*+ О* - Cl* + O2
(2.50) (2.51)
(2.49)
2.2. Газы
95
Процессы, приводящие к столь значительным, хотя и временным потерям, достаточно хорошо изучены. Важную роль играют стратосферные облака, образование которых, вероятно, связано с аэрозолями вулканического происхождения. При зимних температурах до -800C в облаках образуются кристаллики сильно охлажденного льда, на поверхности которых протекает ряд гетерогенных реакций, которые связаны в первую очередь с образованием Cl* и СЮ" (уравнения 2.49 —- 2.51), особенно ClO'; концентрация последнего в озонной дыре так велика, что его одного хватило бы для объяснения всех потерь озона. Сначала ClO' связывает
Образовавшийся «хлорнитрат» на холоду может быстро реагировать с соляной кислотой, при этом выделяется свободный Cl2 — источник радикалов; одновременно образовавшаяся азотная кислота растворяется во льду и таким образом выводится из газообразной реакционной смеси:
Образованные из HCl и HOCl (из CIONO2) фотохимическим путем свободные радикалы Cl* и СЮ* могут участвовать в разрушении озона (уравнение 2.50). В то же время в Арктике зимние потери озона составляют около 5%. Таким образом, наряду с образованием колоссальной антарктической озонной дыры, в зимнее время регулярно образуется слабая арктическая озонная дыра. Эти сезонные озонные дыры оказывают известное влияние на общее содержание озона в стратосфере.
Вместе с CO2 галогеноуглероды участвуют в создании парникового эффекта в атмосфере, так как они поглощают ИК-излучение в области 700 — 1300 нм, т.е. в той области, в которой CO2 пропускает ИК-лучи. Разрушение озона в стратосфере приводит к разогреванию тропосферы, так как все больше богатых энергий УФ-лучей проникает в тропосферу и поглощается в ней. Поэтому влияние ФХУ на нагревание тропосферы таит в себе еще большую опасность, чем усиление УФ-излучения вблизи поверхности Земли. Однако надо серьезно считаться с действием усиленного УФ-излучения и в нижних слоях тропосферы. У людей, особенно со светлой кожей, значительно возрастает опасность раковых заболеваний
NO2:
ClO- + NO2 -+ ClONO2
(2.52)
ClONO2 + HCl -+ Cl2 + HNOj/лвд Cl2™ 2 Cl-
(2.53) ' (2.54)
96
2. Изменения а атмосфере
под действием повышенных доз УФ-облучения. Кроме того, снижаются рост и участие в фотосинтезе ряда растений, в том числе и культурных, что приводит к потере урожая. Эти эффекты проявляются уже при незначительной потере озона стратосферы.
Предыдущая << 1 .. 27 28 29 30 31 32 < 33 > 34 35 36 37 38 39 .. 85 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed