химический каталог




Введение в химию окружающей среды

Автор J.E.Andrews P.Brimblecombe T.D.Jickells P.S.Liss

х соединений в воде делает дождь эффективным механизмом удаления их из атмосферы. Этот процесс известен как «вымывание».

Важно отметить, что даже в отсутствие SO2 атмосферные капельки будут иметь кислую реакцию из-за растворения СОг (см. вставку 2.12). Это имеет значение в геохимии выветривания (см. гл. 3). Однако S02 действительно вносит существенный вклад в кислотность атмосферных капелек. Она может, что называется, создавать кислотный дождь (вставка 2.12). Однако рассмотрим последовательность реакций, которые могут вызвать гораздо более сильное подкисление:

НгОгкводн) + HS03(B0JIHj -» S04(!mH-) + Н(алдн) + Н20(Ж), (2.30)

Оз(водн) + НЗОз(водн) —? S04(BoflH) + Н(водн) + Ог(водн). (2.31)

Перекись водорода (Н2О2) и Оз являются природными сильными окислителями, присутствующими в дождевой воде. Потенциально эти окислители могут окислить почти всю S02 в некотором объеме воздуха. Во вставке 2.13 показано, что в таких условиях дождевая вода вполне может иметь значения рН ниже 3. Это иллюстрирует возможные высокие концентрации кислоты в атмосфере в результате того, что следовые загрязнители переходят из газовой фазы в капельки. Жидкая вода в атмосфере имеет объем примерно в миллион раз меньший, чем газовая фаза; таким образом, в результате растворения происходит существенное увеличение концентрации.

После того как вода падает на землю, может иметь место дальнейшее повышение концентрации, если вода замерзнет в виде снега. В процессе таяния снега происходит преимущественная потеря растворенных ионов, поскольку они стремятся накапливаться снаружи зерен льда, из которых состоят сугробы. Это означает, что на ранних стадиях таяния выносится именно растворенная H2SO4. Возможна ее 20-кратная концентрация.

Весной, когда тает первый снег, это имеет серьезные последствия для водных организмов и особенно для их потомства. Это не просто кислотный дождь, а умноженный кислотный дождь.

Для газообразных загрязнителей или частиц возможен и прямой вынос из атмосферы на поверхность земли в процессе, известном как сухое осаждение. Он может иметь место на земле или на море, но все равно называется «сухим осаждением». На самом деле это не совсем правильное употребление термина, поскольку поверхности, доступные для сухого осаждения, наиболее эффективны, когда они увлажнены.

ВСТАВКА 2.13. Удаление диоксида серы из частиц воздуха

Обычно считается, что частицы воздуха над сельской областью или индустриальным континентом содержат диоксид серы (S02) в концентрации 5 • Ю-9 атм. Это означает, что кубический метр воздуха содержит 5 ? Ю-9 м3 S02. Поскольку моль газа занимает 0,0245 м3 при 15 °С и атмосферном давлении, это значение легко перевести в моли. Таким образом, 1 м3 воздуха содержит 5 ? 0~9/0,0245 = 2,04 ? О7 молей S02. Можно ожидать, что в дождевом облаке 1 м3 содержит около 1 г жидкой воды, т. е. 0,001 дм3.

Если бы весь S02 был перемещен в капельку и окислен до серной кислоты (H2S04), можно было бы ожидать, что 2,04 ? 10~7 молей растворится в 0,001 дм3 жидкой воды, что дало бы концентрацию в жидкой фазе 2,04 • 10"4 моль • Л"'. Образующаяся H2S04 является сильной кислотой (см. вставку 2.5) и диссоциирует в атмосферных условиях с образованием двух протонов:

H2S04 -> 2Н+ + SO," (1)

Таким образом, концентрация протонов будет 4,08 ? Ю-4 моль-л-1, или рН 3,4. Испарение воды из капельки и дальнейший перенос S02 в каплю при падении капельки через воздух ниже облака могут привести к дальнейшему понижению рН.

2.10. Литература

Brimlecombe P. Air composition and chemistry. — Cambridge University Press, Cambridge, 1995.

Brimlecombe P. The Big Smoke. — Methuen, London, 1987. ,

Elsom D. M. Atmospheric Pollution. — Blackwell Scientific Publications, Oxford, 1982.

Wettburn A. Air Pollution and Acid Rain. — Longman, Harlow, 1988.

3

Наземная среда

IP

НАЗЕМНАЯ СРЕДА 67

Таблица 3.1. Средний химический состав верхней континентальной

коры, осадочных глинисто-алевритовых пород и взвеси в реках. Данные

Taylor & McLennan (1985)

3.1. Наземная среда, кора и круговорот веществ

Наземные среды включают твердые (породы, отложения и почвы), жидкие (реки, озера и грунтовые воды) и биологические (растения и животные) компоненты. В химии наземной среды преобладают реакции между земной корой и флюидами в гидросфере и атмосфере.

Наземная среда обитания расположена на континентальной коре, громадном резервуаре магматических и метаморфических ?пород (масса континентальной коры = 23,6 ? 1024 г). Этими породами, часто называемыми кристаллическим фундаментом, образована большая часть континентальной коры. Около 80% фундамента перекрыто осадочными породами, имеющими среднюю

68 ГЛАВА 3

НАЗЕМНАЯ СРЕДА 69

Фактор

Процент

общего

транспорта

Таблица 3.2. Факторы транспорта веществ в океаны. По Garrels el al. (1975)

Примечания

Реки

89

Растворенные вещества, 17%, взвешенные вещества, 72%. Содержание взвешенных веществ выше, чем в геологическом прошлом, из-за человеческой деятельности (например, вырубки лесов) и

страница 21
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81

Скачать книгу "Введение в химию окружающей среды" (5.03Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
аренда проектора прокат проекторов
гироскутер с подсветкой купить
дача в рассрочку на новорижском шоссе
комод с полкой

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(17.10.2017)