Реферати українською » Экология » Синергізм в плані забруднюючих речовин


Реферат Синергізм в плані забруднюючих речовин

Страница 1 из 3 | Следующая страница

«>СИНЕРГИЗМ УПЛАНЕЗАГРЯЗНЯЮЩИХВЕЩЕСТВ»


>СОДЕРЖАНИЕ

Запровадження

Глава 1. Освіта сумішей забруднюючих речовин

1.1Окисление двоокису сірки в забрудненій атмосфері

Глава 2.Комбинированное дію забруднюючих речовин

2.1 Вплив забруднюючих речовин на людини

Глава 3. Вплив забруднюючих речовин атмосфери на рослини

Укладання

Література


ЗАПРОВАДЖЕННЯ

 

Давно вже припускали, що повітря, яких ми дихаємо, одна із чинників довкілля, які у певних умов можуть викликати захворювання. Проте до порівняно недавнього часу не було доведено. Це саме можна сказати і до деяких що передаються повітрям бактеріальним і вірусних інфекцій, деяким алергічним захворювань і отруєнням, викликуваним певними газами іаерозолями, які надходять у організм з вдихуваним повітрям.

Повітря, яких ми дихаємо, з одного боку, є необхідною не для життя, з іншого — може бути шкідливим. Характер і рівень шкідливості визначаються характером зміни складу навколишнього повітря. Останнє пов'язана або зі зміною змісту фізіологічно важливих компонентів повітря, наприклад кисню і вуглекислоти, або з наявністю, про атмосферних забруднювачів. До цих забруднювачами ставляться такі компоненти повітря, котрі за типом і кількості є постійними, і який, очевидно, непотрібні підтримки здоров'я організму. Залежно від хімічної природи забруднювачів окремі можуть завдати шкоди навіть, що вони є у повітрі у "малих концентраціях, тоді як шкідливе дію інших відзначається лише за високих концентраціях

Буде потенційно шкідливе речовина у цій концентрації справді надавати шкідливий вплив, залежить також від тривалості експозиції, окрім тих випадків, коли концентрації надзвичайно малі. При найнижчих концентраціях природні захисні сили організму може стати досить ефективними, унаслідок чого набуває значення тривалість впливу.

Як приклад зміни хімічного складу атмосферних забруднень під впливом умов погоди можна навестиЛос-Анжелос, де під впливом сонячних променів які у повітрі окисли азоту NO та ненасичені вуглеводні перетворюються на озон і нітроолефіни. Однією з простих прикладів що викликаються умовами погоди змін біологічного дії атмосферних забруднювачів є розведення, обумовлене турбулентним перемішуванням повітряних мас. Інший, складніший приклад належить до отриманого недавноекпериментальним даним, який демонстрував невідому, що реакція піддослідних тварин на вплив деяких токсичних агентів посилюється у разі підвищення температури довкілля.

Погода і клімат можуть лише змінити дію атмосферних забруднень на організм, але, як віддавна відомо, погода і клімат власними силами мають значний вплив для здоров'я людини. Це переконання була настільки сильним, що лікарі тривалий час вважали одні географічні райони більш прийнятними здоров'ю в умовах погоди, ніж інші. Однак це ефект який завжди пов'язаний саме з погодою і кліматом. Корисне вплив може бути наслідком місцевих умов погоди й клімату, тим чи іншим чином які впливають на які у повітрі речовини, наприклад на кінетику хімічних реакцій чи концентрацію забруднень атмосферного повітря. Значення погоди, як причини виникнення катастрофічного забруднення атмосферного повітря ж добре відомо, та її роль якщо вплив малих концентрацій починає з'ясовуватися тільки тепер. Ми поки що дуже мало знаємо про взаємозв'язку умов погоди й багатьох інших чинників із мінімальною присутністю повітря позитивних чи негативних іонів й у своє чергу про який вплив таких іонів для здоров'я. Нарешті, іноді саме забруднення атмосферного повітря може у значною мірою проводити погоду.

Джерела забруднення атмосферного повітря існують повсюдно. Природні забруднювачі атмосферного повітря, що майже або зовсім не піддаються контролю, творяться у результаті лісових пожеж, внаслідок ударів блискавки, виверження вулканів, виділення органічних речовин рослинами, гниття рослин, пилових збурень і розсіювання сольових частинок завдякииспарению повітря бризок морської води. Головним джерелом атмосферних забруднень, породжуваних діяльністю людини, є спалювання палива щоб одержати енергії. Цей процес відбувається може відбутися в побутових умовах, виробничих закритих приміщеннях і в топках, використовуваних на транспорті. Випаровування рідин і здрібнення твердих речовин, вироблені зазвичай, у промислових цілях, як джерела забруднення мають другорядне значення, але часом можуть купувати найважливішу роль забруднення атмосферного повітря. Слід сказати, що промисловість перестав бути із єдиним джерелом обумовленого діяльністю людини забруднення атмосферного повітря населених місць, хоча часто вона становить собою головне джерело.


ГЛАВА 1. ОСВІТАСМЕСЕЙЗАГРЯЗНЯЮЩИХВЕЩЕСТВАТМОСФЕРЫ

До яскравих прикладів освітисинергических сумішей забруднюючих речовин атмосфери можна віднестифотохимический зміг і кислотні дощі. Нижче розглянемо освіту найважливіших забруднювачів атмосфери, завдають значної шкоди жвавий і неживим об'єктах.

Смог

Псування рослинності і гумових виробів, дає серйозний економічних збитків, роздратування слизової оболонки очей, усе це зумовлене дією органічнихозонидов, перекисів і кислот. Органічні кислоти, альдегіди і насичені вуглеводні у тому концентрації, яка встановили атмосфері смогу вЛос-Анжелосе, не чинили чутливим рослинам, наприкладсалату-ендивию, салатуромен і шпинату притаманних смогу ушкоджень (симптом «сріблення листя» — «>silver-leaf»). Проте сумішозонидов та іншихперекисних сполук, кислот і альдегідів (які виникають при взаємодії озону іолефинов в низьких концентраціях) викликала симптоми, ідентичні дії смогу на польові культури. Схожі поразки листя рослин викликають продукти окислення ненасичених вуглеводнів, реагують з окислами азоту при сонячнім світі. Встановлено також, що продукти реакції озону чи окислів азоту з декотримиолефинами, плинною при сонячнім світі, дратували очей при концентраціях, які можна було чекати в атмосферному повітріЛос-Анжелоса. Шляхом експериментальної фумігації сільськогосподарських рослин повністю вдалося відтворити типові для смогу поразки продуктами окислення озону іолефинов знеразветвленной ланцюгом, що з 5 чи 6 атомів вуглецю. Вищі члениолефинового низки — З7, З8 і З9, будучи перетворилися на відповідніозониди й інші продукти, також завдавали чутливим видам рослин ушкодження як «сріблення листя», але вони були настільки активними, як1-пентен і1-гексен.

Аналогічні результати отримали і у разі, коли рослини піддавалися дії парівкрекинг-бензина чи1-гек-сена, двоокису азоту NO та сонячного світла чи ультрафіолетового проміння. Одна двоокис азоту з ультрафіолетовим опроміненням чи ні нього, і навіть одніолефини при сонячнім світі не надавали таких впливів.

Хімічні реакції в атмосферному повітрі

Ряд фотохімічних реакцій, що можуть сприяти освіті озону при смозі, включаютьфотохимическую активацію і фотоліз сірчистого ангідриду, альдегідів і двоокису азоту, т. е. всіх сполук, що є в атмосферному повітріЛос-Анджелоса й інших містах.

Сонячна радіація, має серйозного значення для фотохімічних реакцій, що відбуваються поблизу землі, має довжину хвиль не більше від 8000 до 2900 А>. Інтенсивність випромінювання щодо велика для хвиль із довжиною вище 3150А; нижче 3000А його інтенсивність різко знижується. Це виключає можливості перебігу таких реакцій великих висотах, у верхніх шарах атмосфери. Отже, лише фотохімічні процеси у газовій фазі, що потенційно можуть протікати в нижніх шарах атмосфери, походять з участю забруднювачів, є результатом діяльності (а то й враховувати їх природних джерел — вулканів і лісових пожеж). Речовини, зміст що у атмосфері мало, повинні мати високої удільної адсорбційної здатністю стосовно хвилях зазначеної довжини у тому, аби бути основним реагентом. З іншого боку, речовини, наявні у повітрі багато, можуть бути основнимифотохимическими реагентами при слабкому поглинанні ними променистої енергії.

Озон може утворюватися в нижніх шарах атмосферного повітря на ролі побічного продуктуфотохимической реакції окислення сірчистого ангідриду в сірчану кислоту при сонячнім світі. Якщо припустити, що спочатку утворюються лише активовані молекулиSO2, то реакція має відбуватися ряд послідовних стадій. Деякі з цих молекул повертаються до вихіднеcoстояние, інші реагуватимуть з киснем.

>S02 +hv =S02

>S02 + Про2 =S04

>S04 + 02 =S03 + 03

H20 +S03 = H2>S04

Цей процес відбувається має низький коефіцієнт віддачі. Зазвичай за високої концентрації сірчистого ангідриду зчинений озон нас дуже швидко реагує з молекуламиS02 із заснуванням сірчаного ангідриду і кисню. У забрудненому повітрі, де концентраціяS02 менше, ніж 1 частина на 1 млн., озон може довго може бути водночас газом чи реагувати з органічними забруднювачами, такі як ненасичені вуглеводні.

Фотохімічні реакції з двоокисом азоту протікаютьмногостепенно, включаючи розрив хімічного зв'язку із заснуванням атомарної кисню і окису азоту, освіту озону внаслідок сполуки атомарної кисню зі звичайниммолекулярним киснем і регенерацію двоокису азоту, здатної повторно розпочинати реакцію. У результаті відбувається безупинне освіту озону. При поглинанні світлових променів із довжиною хвилі нижче 3700А коефіцієнт виходу озону внаслідок дисоціації двоокису азоту близький до одиниці.

>N02 +hv = NO + Про

Про +02 = 03

>N0 + 02 =N03

>N03 + 02 =N02 + 03

Через війну: 302 = 203

У цих реакціях двоокис азоту ж виконує функцію, такукатализатору, тому вона досить ефективніше сприяє освіті озону, ніж сірчистий ангідрид. Окис азоту реагує з озоном з надзвичайно високої швидкістю; ця реакція протікає значно швидше, ніж реакція між озоном та інші забруднювачами. Тому тоді як атмосферному повітрі присутній окис азоту, можливі такі реакції:

NO + 03 =N02 + 02,

і якщо озон міститься у надлишку, то

>2N02 + 03 = N205 + 02

N2>O>s + М20 =2HN03.

Отже, у присутності водяної пари може утворюватися азотна кислота.

Кілька років Стенфордський НДІ займався вивченням швидкості, механізму, і продуктів реакцій озону з різними складовими частинами смогу. Було показано, що у газової фазі озон іолефини швидко входять у реакції, кінцевими продуктами яких є формальдегід, вищі альдегіди і полімери невідомого складу. У основі освіти озону як побічного продукту при активації альдегідів чи окислених органічних сполук під впливом поглинання променистої енергії лежать такі реакції:

>RCHO +hv =RCHO

>RCHO + Про2 =RC03H

>RC03H + 02 =RCOOH + 03.

>Альдегиди ікетони поглинають енергію випромінювань, близьких до ультрафіолетової частини сонячного спектра з квантовим виходом 0,1—0,9 й утворенням вільних радикалів:

СП3>СНО +hv = СП3 + НСЗ.

Вважається, що низька температура окислення вуглеводнів обумовлюється переважно наявністю вільної ланцюга радикала:

R + 02 =R02

>R02 +R'H =RO2H + R'

>Haagen-Smit (1952) постулював таку схему реакцій, які протікають в забрудненому повітрі й садити які ведуть освіті смогу:

>N02 NO+0 0 окислювач

>Окислитель +

Сонячний світло

сірчистий ангідрид сірчаний ангідрид

аерозолі перекису збитки рослинності

>углеводородиальдегиди кислоти подразнення очей

розтріскування гуми

Що стосується присутності повітрі ароматичних вуглеводнів можливо освіту ароматичних похідних. Приміром,пероксибензоилнитрат З6М5 — З (Про) — Про — Про —N02, є сильним сльозоточивого газу, було ідентифіковано у атмосфері Лос-Анджелеса поруч з ПАН СП3 — З (Про) — Про — Про — NO2. та їїгомологами. Вже за різних концентраціяхолефинов і озону, які виявляються в забрудненому міському атмосферному повітрі, реакція з-поміж них протікає з дуже великі швидкістю. Початкові швидкості підпорядковуються закону квадрата швидкостей, хоча механізмів цих реакцій ще з'ясовані точно; внаслідок цих реакцій утворюються різні сполуки.

Кінцеві сполуки містять формальдегід, вищі альдегіди і полімери невідомого складу.Ацетилен реагує з озоном з відносно невеликою швидкістю, і наслідками цієї реакції для міського повітря можна знехтувати. Швидкість реакцій між озоном іпарафиновими вуглеводнями чи бензолом також дуже мала.

Окис азоту реагує з озоном приблизно 2000 раз швидше, ніж1-гексен чи пари бензину.

Реакції озону золефинами ідиолефинами, і навіть фотохімічне розкладання альдегідів чикетонов призводять до утворення вільних радикалів серед продуктів реакцій. Такі реакції можуть бути у цьогорічному міському атмосферному повітрі. Так, первиннафотохимическая реакціяацетальдегида призводить до розпаду молекули його із заснуванням метилового іформилового радикалів.Ацетон розпадається на метиловий іацетиловий радикали. У повітряної середовищі ці радикали швидко входять у реакцію з киснем, створюючи різні продукти, включаючи перекису. Наприклад, основним продуктом фотохімічного розпадуацетальдегида у присутності кисню є перекисдиацетила. У експериментахHaagen-Smit,Bradley, Fox (1953) сумішідиацетила та повітря, опромінені сонячним світлом, давали озон як побічного продукту.

Ряд інших фотохімічних реакцій, що потенційно можуть протікати в атмосферному повітрі, призводить до утворення атомів чи вільних неорганічних радикалів, здатних розпочинати реакцію з насиченими чи ненасиченимиалифатическими чи ароматичними вуглеводнями із заснуванням вільних органічних радикалів. До таких активних радикалів і атомів ставляться кисень,освобождающийся прифотохимическом розкладанні NO2, атомарний хлор, що виникає при дії світла на молекулярний хлор чи хлористийнитрозил, атомарний водень ВІН іН02.

Вільні радикали перекисів, які утворилися при окислюванні вільних радикалів вуглеводнів, можуть у своє чергу розпочинати реакції коїться з іншими органічними речовинами, даючи органічні перекису і призначає нові вільні радикали.

Звідси стає зрозуміло, такі можливості майже безмежні і майже у разі виникнення фотохімічних реакцій в забрудненому міському повітрі можуть утворюватися вільні радикали. Наступні реакції вільних радикалів можуть призвести до ланцюговим реакцій полімеризації і окислення. Останній процес зазвичай закінчується, коли вільні радикали адсорбуються, наприклад, поверхнею частинок пилу чи руйнуються внаслідок реакції з декотрими речовинами, приміром, із окислами азоту чи органічними сполуками, які призводять до утворення нових вільних радикалів.

 

1.1Окисление двоокису сірки в забрудненій атмосфері

Важливим фізичним ефектом забруднення атмосфери стало зниження видимості. Це зниження видимості викликається зазвичай розсіюванням і поглинанням радіаціїаерозолями у атмосфері. Якщо про кількісному вплив окислів сірки нічого невідомо, то туман сірчаної кислоти та іншісульфатние частки вважаються визнаної причиною розсіювання. Ці частки утворюються при вищеописаних складних окисних процесах взаємодії між атмосферними забрудненнями.Фотодиссоциация двоокису сірки, виділеної у повітря у процесах горіння, неможлива, оскільки він може протікати лише за довжинах хвиль коротше тих, які досягають нижньої атмосфери. Тому фотохімічні перетворенняS02 можуть включати лише реакції порушених молекулS02.

Що ж до фотохімічного взаємодії системиS02— NOx, то додавання NOx до низькимконцентрациямS02, очевидно, дає різні результати. Деякі автори повідомляють про прискоренняфотоокисленияS02, тоді як інші з урахуванням освіти аерозолів повідомляють про його уповільнення. Варто нагадати, щофотодиссоциацияN02 дає атомарний кисень і

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація