ЛЕКЦІЯ 5-6 НЕОРГАНІЧНІ СПОЛУКИ В АТМОСФЕРІ План лекції 1.Сполуки сульфуру та нітрогену в атмосфері та джерела їх надходження. 2.Хімічні реакції сульфур- та нітрогенвмісних сполук в тропосфері. 3.Механізми утворення кислот у рідкій фазі в атмосфері. 4.Хімічний склад атмосферних опадів та поняття про кислотні дощі. 5.Вплив кислотних дощів на природні обєкти та засоби боротьби з ними.

сірководень Н 2 S Сульфатна Кислота H 2 SO 4

Природні джерела сульфуру Грунт (мікроорганізми) Світовий океан (мікроорганізми, аерозолі) Вулканічна діяльність Таблиця - Річна емісія деяких сполук з Світового океану. речовинаРічна емісія, млн.т CO100 (CH 3 ) 2 S30-50 H2SH2S15 CH 4 10 NO6 COS0.8 CS 2 0.3

процеси спалювання вугілля, нафти металургійні підприємства заводи по виробництву сірчаної кислоти, паперу 95% від загальної емісії сульфуру приходиться на SO 2 Антропогенні джерела сульфуру

Сполуки нітрогену в атмосфері NH3NH4 + NхOуNхOуNO3 - НNO3

Біогенні джерела нітрогену Ґрунтова емісія Горіння біомаси Грозові розряди Утворення сполук нітрогену безпосередньо в атмосфері

Рис. Кругообіг Нітрогену

Цикл Нітрогену в геосферах

Антропогенні джерела нітрогену Спалювання палива (електростанції, автотранспорт, промисловість) N 2 + O 2 2NO CH* + N 2 HCN + N* При спалюванні палива до повітря щороку потрапляє до 12 млн.т. оксидів нітрогену

Механізми утворення сульфатної кислоти в атмосфері H 2 S + R* SO 2 + hv SO 2 * + O 2 SO 4 * + H 2 O H 2 SO 4 SO 2 + OH* + М HSO 3 * + М HSO 3 *+ OH* H 2 SO 4 Процеси окислення диоксиду сульфуру значно прискорюються за наявності оксидів нітрогену, вуглеводнів, оксидів важких металів.

Рідкекрапельне окислення сірчистого газу При рН=5 SO 2 буде знаходитися у вигляді аніону HSO 3 -. SO 2 + H 2 O H 2 SO 3 H 2 SO 3 H + + HSO 3 - HSO 3 - SO 4 2- H2O2H2O2 O3O3 H+H+ + O2O2

Формування нітратної кислоти в газовій фазі NONO 2 O 2 HO 2 * O 3 NO 2 + h NO + O* NO 2 + OH* HNO 3 45% нітратної кислоти в тропосфері утворюється за даним денним механізмом.45% нітратної кислоти в тропосфері утворюється за даним денним механізмом. 24% нітратної кислоти в атмосфері появляється в результаті взаємодії пентаоксиду нітрогену з водою, до 28% - при взаємодії триоксиду нітрогену з органічними оксигеновмісними радикалами.

Нічний механізм утворення нітратної кислоти в атмосфері NO 2 + O 3 NO 3 + O 2, NO 3 + NO 2 N 2 O 5, N 2 O 5 + H 2 О 2НNO 3 Перша реакція в наведеній схемі може відбуватися й удень радикал NO 3 дуже швидко розкладається сонячним світлом

Рідкокрапельне формування нітратної кислоти

Стік нітратної кислоти в атмосфері Частина нітратної кислоти виводиться з атмосфери шляхом розкладення:Частина нітратної кислоти виводиться з атмосфери шляхом розкладення: HNO 3 NO 2 + OH* HNO 3 + OH* H 2 O + NO 3 Основна частина нітратної кислоти виводиться з тропосфери з атмосферними осадками у вигляді розчину та солей.Основна частина нітратної кислоти виводиться з тропосфери з атмосферними осадками у вигляді розчину та солей.

Атмосферний цикл сполук сульфуру

Атмосферний цикл сполук Нітрогену

Кислотні дощі Кисла реакція дощової води була описана ще в 1684 році англійським вченим Робертом Бойлем.Кисла реакція дощової води була описана ще в 1684 році англійським вченим Робертом Бойлем. Вперше термін «кислотний дощ» був введений англійським дослідником Ангусом Смітом в 1872 році, хоча тоді його теорія кислотних дощів була відхилена. Кислотний дощ– це види метеорологічних осадів (дощ, туман, сніг, град), рН яких менше за середнє значення рН дощової води (5,6).Кислотний дощ – це види метеорологічних осадів (дощ, туман, сніг, град), рН яких менше за середнє значення рН дощової води (5,6).

Величина рН дощової води в чистій атмосфері визначається рівновагою з вуглекислим газом.Величина рН дощової води в чистій атмосфері визначається рівновагою з вуглекислим газом. Теоретично розраховане значення рН дощової води дорівнює 5,6.Теоретично розраховане значення рН дощової води дорівнює 5,6. В присутності навіть незначної кількості сірчистого газу рН різко знижується.В присутності навіть незначної кількості сірчистого газу рН різко знижується.

Дощова вода вважається кислою, якщо її рН < 5. Це пов'язане з тим, що аналіз опадів, усереднений по всій земній кулі, дає значення поблизу 5.Дощова вода вважається кислою, якщо її рН < 5. Це пов'язане з тим, що аналіз опадів, усереднений по всій земній кулі, дає значення поблизу 5. Розкид значень рН знаходиться в інтервалі від 4 до 6,3.Розкид значень рН знаходиться в інтервалі від 4 до 6,3. Спостерігаються значення як дуже низькі до 2, так і досить високі - близько 8.Спостерігаються значення як дуже низькі до 2, так і досить високі - близько 8. Кислотні дощі (рН < 5) характерні для високоурбанізованих областей Західної Європи, США і Японії.Кислотні дощі (рН < 5) характерні для високоурбанізованих областей Західної Європи, США і Японії. Розподіл рН опадів по земній кулі

Ареали випадіння кислотних дощів

Кислоти, що утворюються в атмосфері, входять до складу туманів, хмарних і дощових крапель.

Схеми утворення кислотних дощів

Вплив кислотних дощів на природні обєкти

Наслідки кислотних дощів

Заходи по зменшенню дії кислотних дощів Альтернативна енергетикаАльтернативна енергетика Десульфуризація паливаДесульфуризація палива Очищення газоподібних викидівОчищення газоподібних викидів Вапнування ґрунтівВапнування ґрунтів Використання високих димарівВикористання високих димарів Обробка памятників архітектури та історії захисними покриттямиОбробка памятників архітектури та історії захисними покриттями

Дякую за увагу!