2015-10-22
563
В химии тропосферы и стратосферы очень важна связь между процессами окисления оксидов азота NOх и SO2 в газовой и водной средах и этому уделяется все большее внимание. Эта связь рассматривается на схеме 2.1.
 |
Схема 2.1 Основные реакции окисления оксидов SO2 и NOх
Таким образом, механизмы реакций, протекающих в нижних слоях тропосферы, а также реакции с учетом загрязнений в настоящее время хорошо известны. Основными реакциями являются (5.1.-5.3):
hν
NО2 → NO + O(3р) (5.1)
O(3р)+ O2 + M → O3 + M (5.2.)
NO + O3 → NO2 + O2 (5.3.)
За этими реакциями следуют также важные стадии образования радикалов ОН• в тропосфере (5.4.-5.6.):
hν
O3 → O (1D) + О2(1Dg) (l<310нм) (5.4.)
O(1D) + M → O(3р) + M (5.5.)
где М - каталитические частицы в воздухе
O(1D) + H2O → 2OH• (5.6.)
а также реакции озона (О3) с оксидом азота (NO2), приводящие к образованию NO3 и N2O5 (4.3,4.5.).
Следующим является цикл образования и сток гидропероксидных радикалов (НO2•). При взаимодействии гидроксидных радикалов (ОН•) с оксидом углерода (СО) осуществляется реакция (5.7.):
|
|
|
ОН• + СО + О2→ НO2• + СO2 (5.7.)
Образовавшийся гидропероксидный радикал (НO2•) далее взаимодействует с оксидом азота (ІІ) NO по реакции (5.8.):
HO2• + NO → OH• + NO2 (5.8.)
Эта реакция обеспечивает регенерацию гидроксидных радикалов OH•. При этом происходит цепное окисление СО (5.7.). Механизм включает также взаимодействие радикалов HO2• и OH• с О3 и гибель радикалов OH• в реакциях с NO, NO2 (5.9.,5.10) и радикалов HO2• в реакциях с NO2.(5.11). При этом образуются кислоты:
OH• + NO + М → HNO2 (5.9.)
OH• + NO2 + М→ HNO3 (5.10.)
HO2• + NO2 + М → HO2NO3 (5.11.)
В результате фотолиза азотистой кислоты (HNO2) происходит эффективная регенерация гидрооксидных радикалов OH• и оксида NO. При термическом разложении в обычных для нижних слоев тропосферы условиях надазотной кислоты (HO2NO3) идет регенерация гидропероксидных радикалов HO2• и оксида азота (ІY) NO2. Основной реакцией обрыва цепи в данном цикле является взаимодействие ОН• із NO2.(5.10.).
