си водорода протекает эффективно под действием света с длиной волны 313 нм. В этих условиях наряду с радикальным процессом окисления ДХА осуществляется его прямой фотолиз с образованием 2-хлор-5-аминофенола (см. § 5). Вклад от обоих процессов в скорость превращения ДХА аддитивен [428].

В [443] были проведены опыты с добавками некоторых компонент природных вод в фотохимическую систему. Как и следовало ожидать, различные анионы, включая NOf и С1~ (см. § 4), не оказывают влияния ни на скорость разложения Н202, ни на скорость окисления ДХА.

Данные по фотохимическому разложению Н202 в природных водах отсутствуют. Тем не менее можно выразить уверенность в том, что лабораторное исследование фотокаталитического разложения Н202 в буферных водных растворах с добавками компонент природных вод или в образцах природных вод позволит выявить особенности реакций свободных радикалов в каталитических и фотокаталитических процессах, протекающих в натурных условиях. Не исключено, что дальнейшие исследования в этой области позволят установить некие эмпирические закономерности между измеряемыми в лабораторных условиях кинетическими характеристиками разложения Н202 в модельных системах и стационарной концентрацией активных промежуточных частиц в природных водах.

Таким образом, задача по моделированию реакций активных промежуточных частиц делится на две подзадачи. Первая — изучение реакционной способности активных промежуточных частиц по отношению к химикатам различной химической природы. Вторая — установление функциональной связи между измеряемыми кинетическими характеристиками модельных процессов, параметрами окружающей среды и стационарной концентрацией активных промежуточных частиц в натурных условиях. Имеется и третий аспект проблемы — выявление на базе лабораторных исследований промежуточных продуктов окислительно-восстановительных превращений химиката в природных водах.

Фактически, совокупность кинетических исследований каталитических процессов в темновых условиях, фотоинициирован-ных и фотосенсибилизированных реакций позволяет охарактеризовать как скорость процесса по исчезновению исходного химиката, так и возможные метаболиты и их участие в дальнейших превращениях. Проведение аналогичных исследований в присутствии взвешенных частиц позволит сделать дополнительные выводы о вкладе процессов седиментации в наблюдаемую скорость трансформации химиката.

Там самым, по крайней мере для открытых водоемов, где микробиологическая трансформация химикатов не существенна (см. § 2), имеются все предпосылки для разработки способов априорной оценки эффективных констант скорости химических превращений того или иного химиката при различных параметрах внешней среды, опираясь лишь на данные лабораторных опытов в модельных системах.

252

253

Это и есть та задача-минимум, решение которой, в сочетании с дальнейшей разработкой прогностических математических моделей и совершенствованием существующей службы наблюдений за состоянием окружающей среды, определит решение общей задачи прогнозирования и контроля уровня загрязнения рек и водоемов.

В заключение отметим также, что затронутые в данной главе вопросы прогнозирования способности природных вод к самоочищению от химических загрязнений имеют значение и для решения других задач. Фактически, те же подходы и те же методы исследования могут быть применены для проведения таких водоохранных мер как принудительная интенсификация процессов самоочищения дренажных вод в сельскохозяйственном производстве, разработка методов химической доочистки сбросовых вод предприятий, совершенствование методов контроля состояния природных водоемов, разработка способов детоксикации природной воды при использовании её в рыбо-хозяйственных и других биотехнических целях и т. д.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Разумеется, в одной книге невозможно было подробно осветить вопросы, вынесенные в ее оглавлении. Экология — наука всеобъемлющая. Ее изучением человечество занимается недавно, поэтому в нескольких кратких и четких формулировках трудно отразить ее основные положения.

Можно, однако, выделить два существенных момента, отличающих экологию от «классических наук», таких как физика, химия, биология и т. п. Первый из них связан с тем, что экологические проблемы не могут быть решены в рамках методов, присущих любой из перечисленных наук — требуется их творческий синтез, то есть создание самостоятельной дисциплины, которая будет преподаваться в высших учебных заведениях, подобно тому, как «на стыке» физики и химии родилась физическая химия, а из математики и радиоэлектроники развилась кибернетика.

В случае экологии положение существенно сложнее: новая наука должна родиться «на стыке» различных областей знания и будет включать в себя приемы и методы химической кинетики и биофизической химии, математической статистики, гидрометеорологии и многих (десятки!) других наук. При этом необходимо иметь в виду сложности, связанные с практической невозможностью проведения масштабного экологического эксперимента, хотя бы из-за того, что его