PRZEMIANY ZANIECZYSZCZEŃ W POWIETRZU ATMOSFERYCZNYM Powietrze stanowi “gigantyczny reaktor”, w którym przebiegają różnorodne procesy chemiczne i fizyczne. Przebieg tych procesów zależy w znacznym stopniu od stanu atmosfery. Sprzyjają temu stany inwersji temperaturowej, które mają ścisły związek z występowaniem poważnych problemów zanieczyszczenia powietrza. W warunkach normalnych temp. powietrza maleje wraz z wysokością. Powierzchniowe warstwy powietrza ogrzewają się od powierzchni ziemi i rozprężają. Cieplejsze, lżejsze powietrze unosi się do góry, przenika przez warstwy powietrza chłodnego, które opada w dół, ogrzewa się, rozpręża i unosi do góry. Wytworzone w ten sposób prądy ułatwiają dyfuzję zanieczyszczeń i przyczyniają się do ich rozcieńczenia. Jeśli struga zimnego powietrza przepływa na małej wysokości, wypierając do góry warstwę ciepłego powietrza - to zajmuje jego miejsce. W tych warunkach temperatura powietrza maleje do pewnej wysokości (450-900m) i potem wzrasta wraz z wysokością (900-1800m). Powyżej tej wysokości obserwuje się znowu normalną zależność, czyli spadek temp. wraz z wysokością. Warstwa ciepłego powietrza, zalegająca na wysokości (900- 1800 m), stanowi warstwę inwersyjną, przykrywającą niższe warstwy atmosfery. Stanowi ona barierę dla niskich, chłodnych warstw powietrza i utrudnia ich pionową cyrkulację, powodując wzrost stężeń zanieczyszczeń. Stan ten charakteryzuje się zazwyczaj pogodą bezchmurną. Stwarza to korzystne warunki dla reakcji fotochemicznych, w wyniku których powstają zanieczyszczenia wtórne, jak smog utleniający i inne. Pod warstwę inwersyjną są emitowane zanieczyszczenia: tlenki węgla, azotu, siarki, węglowodory, pyły. Z węglowodorów na drodze reakcji fotochemicznych powstają rodniki organiczne: alkilowe, alkoksylowe, nadtlenków alkilowe, formylowe, nadtlenoformylowe, nadtlenoacetylowe, mrówczanowe, karboksylowe. Część z nich to utleniacze. Z emitowanych tlenków azotu powstaje kwas azotawy i azotowy, z których na drodze reakcji fotochemicznych powstają rodniki nieorganiczne: wodorotlenowy, nadtlenowodorotlenowy. W warunkach inwersyjnych obserwuje się również wzrost stężenia tlenu atomowego i ozonu. Jeżeli nałożymy na to emisję pyłów o zróżnicowanym składzie oraz emisję pary wodnej, to otrzymamy skomplikowany wielofazowy i wieloskładnikowy układ reakcyjny. Fotochemiczne reakcje , indukowane w atmosferze przez promieniowanie słoneczne,
(…)
… na ostateczną postać związków chemicznych w poszczególnych warstwach
atmosfery. W efekcie pochłoniętej energii, powstają cząsteczki wzbudzone, obok rodników i
zjonizowanych atomów i cząsteczek. Elektron absorbujący kwant energii
może zajmować kilka poziomów energetycznych. Im większy jest kwant
energii pochłoniętej przez atom, tym dalej od jądra zostaje przeniesiony
elektron i tym słabiej jądro na niego oddziałuje. Wzbudzona cząsteczka
może łatwo oddać energię innej cząsteczce lub atomowi, wzbudzone w
atmosferze cząsteczki mogą również ulegać dysocjacji. Energia
pozyskiwana przez molekułę podczas absorpcji może być tracona na emisję tego samego
promieniowania w procesie zwanym luminescencją (fluorescencja - natychmiastowa
reemisja światła, fosforescencja - opóźniona reemisja). Jeśli wzbudzenie molekuły…
…, obok rodników i
zjonizowanych atomów i cząsteczek. Elektron absorbujący kwant energii
może zajmować kilka poziomów energetycznych. Im większy jest kwant
energii pochłoniętej przez atom, tym dalej od jądra zostaje przeniesiony
elektron i tym słabiej jądro na niego oddziałuje. Wzbudzona cząsteczka
może łatwo oddać energię innej cząsteczce lub atomowi, wzbudzone w
atmosferze cząsteczki mogą również ulegać…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)