ставить ее подобной концентрации, выраженной в единицах моль ? л-1

Можно записать похожее отношение, определяющее рОН:

РОН = -1В(сОН[„дЮ). (2)

Однако величина рН связана с рОН через равновесие, описывающее диссоциацию воды:

Н20« Н++ ОН- т.е. АГ„=10-" = СН+СОН-, (3)

таким образом, рН = 14 - рОН.

Важно отметить, что это логарифмический масштаб и поэтому нельзя усреднять рН растворов (хотя можно усреднить концентрации Н*).

По шкале рН значение 7 считается нейтральным. Это точка, в которой сН+ = сОН-. Существует ряд других важных в отношении окружающей среды значений шкалы (размах которой традиционно принят от 0 до 14).

ЛИМОН МОЛОКО МАГНЕЗИАЛЬНОЕ МОЛОЧКО НАШАТЫРНЫЙ

J_

14

ЫЛОНЦМАЛЬ-Л-')

НЕЙТРАЛЬНЫЙ

КОКА-КОЛА ДОЖДЕВЫЕ ОСАДКИ | МОРСКАЯ ВОДА | СПИРТ

HQ (1 МОЛЬ Л-')

I I

АТМОСФЕРА

СЛЕДЫ МЕТАЛЛОВ-ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ [ЖЕЛЕЗА (FE) ИЛИ МАРГАНЦА (МП)] КАТАЛИЗИРУЮТ ПЕРЕХОД РАСТВОРЕННОГО S02 В HJSQT (СМ. ВСТАВКУ 2.9 ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КАТАЛИЗАТОРА):

2HSO)(BOJH) + 02(амн) <-> 2Н|В0Д„, + 2SO40MM). (2.21)

СЕРНАЯ КИСЛОТА ОБЛАДАЕТ БОЛЬШИМ СРОДСТВОМ К ВОДЕ, ПОЭТОМУ ОБРАЗОВАВШАЯСЯ КАПЕЛЬКА ДОПОЛНИТЕЛЬНО АДСОРБИРУЕТ ВОДУ. КАПЕЛЬКИ ПОСТЕПЕННО РАСТУТ И ТУМАН СГУЩАЕТСЯ, ДОСТИГАЯ ОЧЕНЬ НИЗКИХ ЗНАЧЕНИЙ РН (ВСТАВКА 2.10).

УЖАСНЫЕ ТУМАНЫ БЕСПОКОИЛИ ЛОНДОН НА ПОРОГЕ ПРОШЛОГО СТОЛЕТИЯ, КОГДА ШЕРЛОК ХОЛМС И ДЖЕК ПОТРОШИТЕЛЬ ШАГАЛИ ПО УЛИЦАМ СТОЛИЦЫ. СЛУЧАИ ЛЕГОЧНЫХ БОЛЕЗНЕЙ НЕИЗМЕННО УЧАЩАЛИСЬ ВО ВРЕМЯ ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОГО ЗИМНЕГО ТУМАНА — НИЧЕГО УДИВИТЕЛЬНОГО, УЧИТЫВАЯ, ЧТО КАПЕЛЬКИ ТУМАНА СОДЕРЖАЛИ H2S04. МЕДИЦИНСКИЕ АРХИВАРИУСЫ В ВИКТОРИАНСКОЙ АНГЛИИ СОЗНАВАЛИ, ЧТО ТУМАНЫ ВЛИЯЮТ НА ЗДОРОВЬЕ, НО ОНИ НАРАВНЕ С ДРУГИМИ НЕ МОГЛИ ИЗДАТЬ ЗАКОНЫ ОБ УНИЧТОЖЕНИИ ДЫМА. ДАЖЕ ТАМ, ГДЕ БЫЛО ЖЕЛАНИЕ И ЭНТУЗИАЗМ В ЕВРОПЕ И В СЕВЕРНОЙ АМЕРИКЕ, КОТОРЫЕ БОРОЛИСЬ ЗА ИЗМЕНЕНИЯ, ТЕХНИКА БЫЛА СОВЕРШЕННО НЕСПОСОБНА ДОСТИГНУТЬ ОЩУТИМЫХ УЛУЧШЕНИЙ. ТЕ УЛУЧШЕНИЯ, КОТОРЫЕ ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ПРОИСХОДИЛИ, БЫЛИ СВЯЗАНЫ ЧАЩЕ ВСЕГО С ИЗМЕНЕНИЯМИ ВИДА ТОПЛИВА, МЕСТОПОЛОЖЕНИЯ ПРЕДПРИЯТИЯ ИЛИ КЛИМАТА.

2.6.2. СМОГ ЛОС-АНДЖЕЛЕСА — ВТОРИЧНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ

ЗАГРЯЗНИТЕЛИ ВОЗДУХА, КОТОРЫЕ ОБСУЖДАЛИСЬ ДО СИХ ПОР, ПОСТУПАЛИ ИЗ СТАЦИОНАРНЫХ ИСТОЧНИКОВ. ТРАДИЦИОННО В РЕЗУЛЬТАТЕ ИНДУСТРИАЛЬНОЙ И ХОЗЯЙСТВЕННОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В БОЛЬШИХ ГОРОДАХ СЖИГАЛСЯ УГОЛЬ. ПЕРЕХОД В XX ВЕКЕ К ТОПЛИВАМ, ПОЛУЧАЕМЫМ ИЗ БЕНЗИНА, ПРИВЕЛ К ВОЗНИКНОВЕНИЮ СОВЕРШЕННО НОВОГО ВИДА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА, СВЯЗАННОГО С БОЛЕЕ ВЫСОКОЙ ЛЕТУЧЕСТЬЮ ЖИДКИХ ТОПЛИВ. АВТОТРАНСПОРТ КАК ВАЖНЕЙШИЙ ПОТРЕБИТЕЛЬ ЖИДКОГО ТОПЛИВА СТАЛ ОСНОВНЫМ ИСТОЧНИКОМ СОВРЕМЕННОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА. ОДНАКО ЗАГРЯЗНИТЕЛИ, КОТОРЫЕ ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ВЫЗЫВАЮТ ПРОБЛЕМЫ, САМИ ПО СЕБЕ НЕ ВЫБРАСЫВАЮТСЯ АВТОТРАНСПОРТОМ. СКОРЕЕ, ОНИ ОБРАЗУЮТСЯ В АТМОСФЕРЕ В РЕЗУЛЬТАТЕ РЕАКЦИЙ ПЕРВИЧНЫХ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ, ТАКИХ, КАК NO, С НЕ-СГОРЕВШИМ ТОПЛИВОМ, ПОСТУПАЮЩИМ НЕПОСРЕДСТВЕННО ИЗ АВТОМОБИЛЕЙ. ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ, ПРИВОДЯЩИЕ К ОБРАЗОВАНИЮ ВТОРИЧНЫХ ЗАГРЯЗНИТЕЛЕЙ, ПРОТЕКАЮТ НАИБОЛЕЕ ЭФФЕКТИВНО ПРИ СОЛНЕЧНОМ СВЕТЕ, ПОЭТОМУ ВОЗНИКАЮЩЕЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОЗДУХА НАЗЫВАЕТСЯ ФОТОХИМИЧЕСКИМ СМОГОМ.

54 ГЛАВА 2

АТМОСФЕРА 55

Фотохимический смог был впервые отмечен в Лос-Анджелесе во время второй мировой войны. Сначала полагали, что он сходен с загрязнением воздуха, наблюдаемым в других местах, но традиционные методы борьбы с дымом не привели ни к какому улучшению. В 1950-х стало ясно, что это загрязнение другого рода, и эксперты были поставлены в тупик. А. Хааген-Смит, биохимик, изучавший увядание растительности в воздушном бассейне Лос-Анджелеса, пришел к выводу, что смог был вызван реакциями автомобильных выхлопов при солнечном свете.

Хотя традиционно загрязнение воздуха и смог считали тесно взаимосвязанными, всегда находились исследователи, полагавшие, что не только дым вносит вклад в загрязнение воздуха. Сейчас мы рассмотрим, как примеси в топливе дают начало другим загрязнителям. Тот факт, что топливо сжигается не в 02, а в воздухе, также имеет важные последствия. Известно, что воздух является смесью 02 и N2. При высокой температуре в пламени молекулы в воздухе могут распадаться и даже молекулы сравнительно инертного N2 подвергаются реакциям:

0„,+N2(r)->NO,t,+N(r>, (2.22)

N,r)+02(r)^NO(rl+0(r). (2.23)

Согласно уравнению (2.23) образуется атом кислорода, который входит в уравнение (2.22). Однажды возникший в пламени атом кислорода будет воссоздаваться и участвовать во всей цепочке реакций, приводящих к образованию NO. Если просуммировать эти две реакции, получим

N2 2NO,„. (2.24)

Уравнения показывают, как оксиды азота образуются в пламени. Они появляются потому, что топливо сжигается скорее в воздухе, нежели только в 02. Кроме того, некоторые топлива содержат соединения азота в качестве примесей, и в результате продукты сгорания этих примесей служат дальнейшим источником оксидов азота (т. е. NOx, сумма NO и N02).

Окисление оксида азота в смоге дает диоксид азота (вставка 2.11), бурый газ. Этот цвет означает, что газ поглощает свет, фотохимически активен и претерпевает диссоциацию:

N02(r) + Av -> Су, +NOm. (2.