Инертті газдар.

Үш инертті газ-аргон, гелий және радон–көбінесе радиоактивті ыдыраудың өнімі ретінде түзіледі.

Аргон ⁴⁰K-дің ыдырауы кезінде, ал гелий және радон – уран және торий ядроларының ыдырауы нәтижесінде түзіледі. Қалған барлық инертті газдар –магманың газсыздануының(дегазация) өнімі. Гелий мен аргон радиоактивті ыдыраудың өнімі болғандықтан, олар уран және торийға бай кен жыныстарынан бөлінеді.

Бұл кезде родон (жартылай ыдырау периоды-3,85 тәулік) ұшып кетуге үлгере алмайды, сондықтан ол уран және ториймен байыған жыныстар үшін жақсы индикатор болып есептеледі. Сол себептен радон мұхит үстінде ұзақ уақыт болатын ауа массасының құрамында болмайды.

Сөйтіп, радонның атмосферадан кетуі (сток радона) – оның радиоактивтік ыдырауымен байланысты. Гелийдің атмосферадан кетуінің (сток гелия) негізгі себебі-космос кеңістігіне ұшып кетуі.

Қалған инертті газдар атмосферадан кетпейді.

Атмосфераға химиялық элементтердің (газ күйінде ) келуінің табиғи жолдары.

 

Атмофераға газдар төрт түрлі табиғи жолдармен түседі:

 

· магманың жер тереңдігіндегі балқыған масса гассыздануы;

· организмдердің тіршілік өмірі;

· электр разряды әсерінен жүретін химиялық реакциялар;

· cұйықтардың сәулеленуі және булануы.

 

Газдардың атмосферадан бөлініп кетулері көбірек олар:

химиялық реакциялар;

суда еру;

организмдермен жұтылуы;

конденсация және космосқа таралуы (атмосфера газдарының стоктары

(бөлініп кетуі).

Жер бетінің бәрінде немесе (химиялық реакциялар үшін ) атмосфера

резервуарларының барлық көлемінде таралған.

Атмосфераға түсетін газдардың көздері кейбір газдар үшін көп жерлерге таралған (О₂ және СО₂ үшін ), ал кейбір газдар үшін (SO₂ , HCl т.с.с) белгілі бір жерлерге ғана таралған көздер бір уақытта стоктар ролін де атқарады. Себебі газдың жұтылу − бөліну процестерінің қайтымды болуы.

Мұндай қайтымды көздер: еру − ерітіндіден бөліну; кейбір химиялық рекациялар; тірі организмдер; және булану − конденсациялану.

Көздердің түрлері. Магманың газсыздануы. Планетаның түзілу кезеңінде газдардың көп мөлшері үлкен қысымның әсерінен магмада қысылып қалып, магманың жер үстіне шығуына байланысты (мысалы, вулкан атқылағанда) бірте−бірте магмадан бөлінген. Газсыздану процесі жердің жас және ыстық кезеңінде күшті жүрген.

Сол кезде атмосфераға СО₂ , SO₂ , галогенсутектер, аз мөлшерде азот және инертті газдар бөлінген. Жоғарыда айтылған газдардың СО₂ және SO₂ – ден басқалары үшін магма осы кезде де газдың негізгі көзі болып табылады. Газдардың магмалық көздері негізінен белгілі бір жерлерде ғана ( жанар таудың тесіктері, кейбір тау аймақтары ) , ал газдардың аздаған мөлшері ( ең алдымен гелий және радон ) Жердің барлық бетінде түзіледі.

Сулы ерітінділерден бөліну. Атмосфера мұхиттармен ылғи байланыста болатындықтан, мұхитта еріген әртүрлі газдар белгілі бір жағдайларда гидросферадан атмосфераға көше алады. СО₂ газы үшін бұл процесс өте маңызды.

Организмдердің тіршілік әрекеті. Организмдер тіршілік әрекетінің нәтижесінде әртүрлі газдарды бөледі. Бөлінгенде мөлшерде оттек газы ( фотосинтез әсерінен ):

 

6СО₂ + 6H₂O = C₆H₁₂O₆ + 6O₂

 

Және көмірқышқыл газы ( демалу процесінен )бөлінеді:

 

«С» + O₂ = CO₂ ,

 

(«С»−органикалық заттарда болатын көміртек) Жердің жас кезінде көмірқышқыл газы тек магмадан бөлінген бөлек, қазір оның барлық мөлшері организмдердің демалу процесінде түзіледі. Ал оттек болса, ол тек фотосинтез өнімі ретінде түзіледі, оттек магмада жоқ, себебі ол магмадағы екі валентті темірмен және сульфиттермен әрекеттесіп жойылады.

СО₂ және O₂ – заттардың аэробты алмасуының өнімдері ( оттек қатысындағы зат алмасу ). Одан басқа, заттардың анаэробты алмасуы да басады ( анаэробты демалу, ашу, шіру, сульфаттардың тотықсыздануы, денитрификация т.б. ), бұл кезде көптеген тотықсызданғыш газдар, мысалы,

 

CH₄, H₂S, NH₃, COS, PH₃

 

және басқалар, түзіледі. Газдардың биологиялық көздерін және стоктарын барлық жер бетін таралған деп есептейді.

Химиялық реакциялар.Атмосферада болатын энергетикалық ағымдар газдар қатысында жүретін әртүрлі химиялық реакцияларды қамтамасыз етеді. Мұндай реакциялардың өнімдері реакцияға өте қабілетті болады. Энергетикалық ағымдардың екі түрлі бар – электрмагниттік сәулелену және найзағай разряды атмосфераға азот ( ΙΙ) оксиді мен озон береді:

 

N₂ + O_{2( разряд)} = 2NO

3O_{2( разряд)} = 2O₃

 

Реакцияға қабілетті заттардың атмосферада болу уақыты көп емес. Мысалы, азот ( ΙΙ) оксиді ауадағы оттекпен тез әрекеттесіп азоттың ( ΙV ) басқа оксидін түзеді:

2NO + O₂ = 2NO₂

Булану. Заттың қайнау температурасы ауаның температурасына жақын болған сайын, ол булану кезінде атмосфераға көп мөлшерде ауысады. Булану заттың қайнау температурасынан төмен температурада жүреді. Бұл кезде атмосфераның температурасы сұйықтық қайнау температурасына жақын болған сайын будың концентрациясы ( парциялды қысымы ) жоғары болады. Будың парциялды қысымы қайнау температурасында атмосфера қысымына тең.

Дәріс 11.

Атмосфералық озон. Географиялық таралуы. Стратосферадағы озон. Каталитикалық цикл. Озонның ауа райы мен климатқа әсері. “Озон тесіктерінің”пайда болу мәселелері, антропогенді (химиялық) және метеорологиялық гипотезалар

Атмосферадан бөлінудің ( стоктар ) түрлері.

Космосқа шашырап тарау. Атмосферадағы жеңіл газдардың ( H₂ және He) аздаған мөлшері жылулық қозғалыстың әсерінен екінші космостық жылдамдықтан ( 11,3 м/с) артық жылдамдыққа не болуы мүмкін, соның нәтижесінде жердің тартылыс күшінен кетіп, атмосферадан да бұл газдар жоғалады.

Еріту. Суда жақсы еритін газдар жауын − шашынмен атмосферадан тең кетеді. Осындай себептің әсерінен хлорсутек және фторсутек, магмадан өте көп мөлшерде бөлінетініне ( HCl - 8∙10⁶ т/жыл, HF - 4∙10³ т/жыл ) қарамастан, атмосферада тұрақтамайды.

Организмдердің тіршілік әрекеті. Организмдердің қоршаған ортамен бөлінуімен ( организм – көз ) және жұтылуымен ( организм – сток ) байланысты қарастырады. Ең бірінші, организмдер өздері шығаратын газдарды жұтады ( сіңіреді ) : оттекті ( демалу арқылы ) және көмірқышқыл газын ( фотосинтез арқылы ) сіңіреді. Өте мардымсыз мөлшердегі ( следовые газы ) газдарды да организмдер сіңіреді.

Сәулелену әсерінен бұзылу. Атмосфераның жоғары қабаттарына дейін өткен ультракүлгін сәулелердің әсерінен барлық күрделі молекулалар ыдырап бұзылады.

Конденсация. Конденсация булануға қарсы процесс. Конденсация атмосфераның температурасы сұйықтардың қайнау температурасына, төмен жағдайда жүреді. Будың конденсациясы аз болған сайын, қайнау температурасы мен атмосфераның температурасының айырмашылығы конденсация үшін көп болуы қажет. Сондықтан конденсация концентрациясы жоғары газдар үшін немесе қайнау температурасы жоғары заттар үшін ғана олардың атмосферадан кету ( сток ) жолы болып табылады. Мысал ретінде суды және апаттар кезінде бөлінетін ластаушы заттардың буларының конденсациялануын айтуға болады.

Атмосфераны глобальды масштабта тепе−теңдік күйде деп қарастыруға болатындықтан, оның моделі жасалынған, бұл модель бойынша, атмосфера бірімен–бірі осал тепе-теңдікте болатын үш бөліктен тұрады олар: көздер, резервуар (атмосфераның өзі) және смогтар.

Көздер ұзақ уақыт бойы тұрақты болу қажет өйтпеген күнде тепе-теңдік бұзылады. Тепе-теңдіктің бұзылуы бізге белгілі және қорқынышты, мысалы ол адамдардың қазба отындарды көп мөлшерде пайдалануынан шығатын CO₂ көзінің көбеюі, соның салдарынан атмосферада CO₂ концентрацисының ұдайы өсуі болып табылады.

Атмосфераның микрокомпоненттерінің көптеген көздері бар, оларды геохимиялық, биологиялық және адамзаттық (антропогендік)

деп бөлуге болады.

Кейбір көздерді бұл категориялар бойынша анықтау қиын. Мысалы орман ағаштарының өртін қай категорияға–геохимиялық, биологиялық немесе антропогендік (әсіресе ағаштардың отырғызылуы және оларда өрттің шығуы адамдардың іс-әрекетінен болса) категорияға жатқызуға болады. Көздерді біздің осындай категорияға бөлуіміз онша дәл болмаса да оларды осылай қарастыру дұрыс сияқты.

 

Дәріс 12

Атмосферадағы газфазалы реакциялар – смогтардың пайда болуы Қышқылдық жаңбырлар және фотохимиялық түтінді-тұман түзілуі

 

Атмосферадағы газофазалы реакциялар: түтінді-тұман (смог)

Түтінді-тұман. Түтінді-тұман деген термин ағылшынның “smoke- түтін, fog- тұман” деген сөздерінен шыққан. Түтінді-тұман атмосфералық құбылыс, ол тропосфераның төменгі ауасына адам әрекетінен пайда болған ыластандырушы заттардың жиналуынан және осы заттардың күн радиациясымен әрекеттесу реакциясының өнімдері мен сол ауаның ыластануынан пайда болады. Түтінді-тұман үлкен қалалардың ауа кеңістігінде түзіледі, автокөліктер мен авиациялық тасымалдаудың дамуы нәтижесінде басқа да аймақтарды қамтиды.

Түтінді-тұман мынадай түрлерге бөлінеді: ылғалды, мұзды және фотохимиялық түтінді тұмандар.

Ылғалды түтінді- тұман - қатты және сұйық отындардың (NO, SO₂, CO, ең бастысы күкірт диоксиді) жануынан түзілетін газ күйдегі заттар, шаң тозаң, күйе және тұманның улы қоспасы. Көбінесе күз-қыс мезгілдерінде байқалады және ол қолайсыз ауа райы кезінде, ылғалды теңіз климаты бар қоңыржай (қоңыр салқын) жерлерде (ендіктерде) болатын құбылыс.

Мұндай түтінді-тұманды Лондондықдеп атайды, өйткені 1952 ж осы түтінді-тұманнан желтоқсанның 3-нен 9-на дейін 4 мың адам опат болып, 10мың адам науқасқа шалдыққан.

Ылғалды түтінді-тұман қолқаның, өкпенің шырышты қабатының ісінуін, тұншығуды қолқа демікпесін (астма), қолқа ауыруын, көздің тітіркенуін т.б. туғызады. Лондонда шаң-газдардың бөлінуін, атмосфераның ластануын азайтатын әрекеттерден кейін бұл құбылыс едәуір азайды.

1972 жылдың желтоқсанында күшті тұман байқалды, бірақ бұл жолы ешқандай зиянды жқтары болған жоқ. 1962 жылдың аяғында Фурда (ФРТ) Түтінді–Тұманнан 3 күннің ішінде 156 адам қайтыс болған.

Түтінді – Тұман желсіз ауа райында, атмосферада ластаушы заттардың көп мөлшері болғанда түзіледі. Түтінді–Тұманды желмен тек шашыратылады, ал оны болдырмау үшін ластаушы заттардың бөлінуін азайту қажет.

Мұзды түтінді–тұман–газ күйдегі ластаушы заттар (негізінен күкірт диоксиді), шаң–тозаң, күйе және мұздың өте ұсақ кристалдарының қоспасы. Ол солтүстік ендіктке орналасқан қалаларда, – 30⁰C температурадан төмен және ауаның ылғалдығы жоғары болған жағдайда пайда болады. Су буларының тамшылары мұздың ұсақ кристалдарына (мөлшері 5-10 мкм) айналып, ластаушы заттарды сіңіреді. Өте тығыз ақ тұман түзіледі, мұндай тұманда демалу мүмкін емес. Атмосферада жоғары ылғалдықтың пайда болуынан жылу құбырларының бұзылуы, өнеркәсіпте пайдаланылған жеткілікті түрде суытылмаған сулардың қосылуынан су қоймаларындағы сулардың ылғи да буға айналып тұруы орын алады.

Фотохимиялық немесе Лос–Анжелестік түтінді–тұман лондондық түтінді–тұманға қарағанда онша қауіпті емес. Ол ауа–райы құрғақ және ыстық аймақтарда күн радиациясының әсерінен пайда болады. Түтінді–тұманның бұл түрінің ластаушы заттары азот оксиді және көмірсутектер (автокөлік, ТЭС, өнеркәсіп). Атмосферада желсіз күндерде басқа да ластаушы заттар фотооксиданттарды (органикалық асқынтотықтар, нитраттар, тропосфералық озон т.б) түзетін күрделі реакциялар жүреді, бұл заттар асқазан ішек жолдарының шырышты қабаттарын, өкпені, көру органдарын қабындырады.

Адам әрекеті нәтижесінде бөлінетін ластаушы заттардың көп концентрациясы ұзақ уақыт бойы адамдардың өзіне және жануарларға, құстарға, өсімдіктерге, бір сөзбен айтқанда, бүкіл экожүйеге теріс әсерін тигізеді. Экологиялық әдебиеттерде көп мөлшерде бөлінген ластаушы заттардың әсерінен жабайы аңдардың, құстар мен жәндіктердің жаппай улануы сипатталған.

Лондон түтін–тұман – алғашқы ластану. Қалаларда ауаның ластануы негізінен жану–жағу процестерінің нәтижесінде болады. Ерте заманда император қаласы – Рим сияқты қалалар алғаш отын жағудан шығатын түтіндерден зардап шеккен. Ал кейін қазбалы отындарды жағудың әсерінен ауаның ластануы тез күшейе түсті.

Лондон тұрғындары таскөмірді ХІІІ ғасырдан бастап жаққан.

Бұл кезде бөлінетін, күщті сезілетін ағаш иістері тұрғындарды мазалай бастады. Орта ғасырда Лондон тұрғындары осы иістен түрлі аурулар пайда болады деп есептеген.Әдеттегі отынның құрамы көмірсутектерден тұрады, ал кейде ракета өнеркәсібі сияқты экзотикалық жағдайда, көмірсутектермен қоса азот, алюминий және бериллий пайдаланылады.

Сонымен қатар, ауаның ластануы отынның құрамына кіретін заттардың әсерінен де болады. Ең көп таралғаны және отыннан бөлінетін қоспаның құрамындағы уыттысы пирит минералы FeS₂түрінде кездесетін күкірт болып табылады. Әртүрлі отынның құрамындағы күкірттің мөлшері 5 кестеде келтірілген.

 

Кесте 5. Әртүрлі отындардың құрамындағы күкірттің мөлшері

 

Отын түрлері	S, %
Көмір	0,2-0,7
Жанғыш май	0,5-0,4
Кокс	1,5-2,5
Дизелді отын	0,3-0,9
Бензин	0,1
Керосин	0,1
ағаш	Өте аз
Табиғи газ	Өте аз

 

 

Кейбір көмірлерде күкірттің мөлшері 6% дейін болады, соңынан жанған кезде SO₂ газына айналады.

Отынның құрамында басқада улы газдар бар, бірақ үлкен қалаларда әрдайым күкірт ең уытты ауаны ластаушы болып саналған. Егер әртүрлі отынның құрамын қарастыратын болсақ, олардың құрамында күкірттің өте көп мөлшері бар екендігіне көз жеткіземіз. Күкірттің ең көп мөлшері көмірде және жанғыш майларда екендігі анықталды. Отынның бұл түрлері, пештерде( және дәстүрлі булы қозғағыштар), үйдің құбырларында, булы құбыршаларда және электростанциялары сияқты стационарлық көздерде қолданылады.

Күкіртті ластану және қалалардың атмосферасындағы түтін ең алдымен, стационарлық көздерге байланысты. Күйені де негізінен стационарлық көзі деп атайды. Паровоз және пароходтар қосымша ластануды пайда қылды, бірақ тек стационарлық көздер ең маңызды ластаушы болды.

Көптеген адамдар үшін қала ауасының ластануына байланысты SO₂ және күйе іс – жүзінде өзекті мәселеге айналды. Күйе және SO₂ алғашқы ластағыштар екені айқын,себебі, олар әйгілі ластаушы көздерден тура жол арқылы тез тузіледі және атмосфераға осы формада өтеді.

Лондондағы ауаның ластануының классикалық жағдайы қыстыгүні жер дымқыл және тұман жағдайында болды. Отынды көп қолдануға байланысты, ауа іс жүзінде жылжымайтын болды. Тұман (fog англ.) мен түтіннің (smoke англ.) біруақытта болуы қазір ауаның ластануының сипаттамасы үшін жиі пайдаланылатын "смог" (англ. smog = [smoke] +[fo]g) сөзінің туындауына алып келді.

Күкірттің диоксидын жақсы ериді, сол себепті суда еруі мүмкін, түтін бөлшектерінің айналасында конденсирленеді:

 

SO₂ + Н₂O → H₂SO₃

 

Ластағыш металдардың іздері (темір (Fe) немесе марганец (Мn)) еріген SO₂ газын H₂SO₄ күйіне дейін катализденеді. Күкірт қышқылы сумен үлкен ұқсас болады, сол себептен де қосымша пайда болған тамшы суды адсорбциялайды. Тамшылар ақырын-ақырын өседі және тұман үйіріледі, рН мәні төмендейді.

Трагедиялық тұмандар Лондонды өткен жүз жылдықтың босағасында мазалады. Өкпенің қыңқыл-сыңқылының жағдайында - ештеме тамаша барысында ұзақ қысқы тұманның әрдайым жеделденді, тұманның тамшыларында H₂ SO₄ бар екенін ескерсек.

Лос-Анджелестің түтінді-тұманы - екіншілік ластану. Әлі күнге дейін талқыланып келетін ауаны ластағыштар негізінен стационарлық көздерден түседі. Дәстүрлі индустриялдық және шаруашылық қызметтің нәтижесінде үлкен қалаларда көмір жағады. XX ғасырға өткенннен бастап мұнайдан алатын отындарды қолдануға байланысты сұйық отын қалдықтарының ұшқыштығына орай ауаны ластаушы заттардың жаңаша түрі пайда болды.

Автокөлік сұйық отынның ең маңызды тұтынушысы ретінде ауаның қазіргі ластануының негізгі себепшісі болды. Алайда шын мәнінде де қиындық туғызатын ластағыштар, өз-өздерінен автокөлікке тасталынбайды. Олар мынадай, NO, толық жанбаған отын сияқты автомобильден бөлінетін алғашқы ластағыштардың атмосферадағы реакцияларының нәтижесінде түзіледі. Екіншілік ластағыштың түзілуіне әкелетін химиялық реакциялар сәуле нұры қатысында тиімдірек өтеді, сол себептен де ауада туындаған ластану фотохимиялық түтінді-тұман деп аталады.

Фотохимиялық түтінді-тұман тұңғыш рет Лос-Анджелесте екінші дүниежүзілік соғыс кезінде байқалды. Алғашында ол басқа жерлерде байқалған ластанулармен ұқсас деп жорамалдады, бірақ түтінмен күресудің дәстүрлі әдістерін қолданғанда ешқандай жақсы нәтиже бермеді. 1950 жылы бұл ластану басқа типке жататыны белгілі болды, және сарапшылар тұйыққа тірелді. А. Хааген Смит, биохимиқ, Лос-Анджелестің әуе бассейндегі өсімдіктердің солуын зерттей келе автомобилден шығатын газдардың күн сәулесі қатысындағы реакциясы нәтижесінде түтінді-тұман пайда болады деген қорытындыға келді.

Ауаның ластануы мен түтінді-тұманды бұрындары өзара тығыз байланысты деп санағанмен, тек түтін ғана ауаның ластануын тудырмайды деген зерттеушілер әрқашан табылды.

Отындағы қоспа басқа ластаушыларға бастау болатынын қарастырайық.Отын О₂ оттекте емес, ауада жанады, сонымен қатар маңызды салдарларға әкеледі. Ауа О₂ мен N₂ қоспасы екені белгілі. Жоғары температурада ауада жалын молекуласында салыстырмалы инертті N₂ реакцияға түседі:

 

O + N₂ → NO + N

N + O₂ → NO +O

Бірінші теңдікке сәйкес екінші теңдікке кіретін оттек атомы түзіледі. Бір кезде жалында пайда болған оттек атомы қайта түзіледі және қайта барлық NO түзілуіне әкелетін реакцияның тізбегіне қатысады. Егер осы екі реакцияны біріктірсек, онда:

 

N₂ + O₂ → 2NO

Теңдік азот оксидтерінің жалында түзілетінін көрсетеді. Олар отын тек оттекте О₂ емес, ауада жанатындықтан пайда болады. Сонымен қатар, кейбір отындарда қоспа ретінде азот қосылыстары болады және нәтижесінде осы қоспалардың жану өнімдері азот оксидтерінің ары қарайғы көзі болып табылады (NO мен NO₂ қосындысы, яғни NO_X).

Тұмандағы азот оксидінің тотығуы азот диоксидін, яғни қоңыр газды береді.

Осылайша, азот оксиді тағы түзіледі де, жалғыз және реакцияға қабілетті оттек атомы О₃ түзе реакцияға түседі:

 

О + О₂ →O₃

 

Озон – бұл фотохимиялық түтінді-тұманды анық сипаттайтын жалғыз ластаушы. Алайда осындай мәселе туындататын О₃ автомобильмен немесе кез келген басқа механизммен шығарылмайды.

Бұл екіншілік ластаушы. Бензин негізіндегі отынды пайдаланудан бөлінетін ұшқыш органикалық қосылыстар

NO оксидінің NO₂ оксидіне айналуына негіз болады.

Бұл реакциялар өте күрделі, дегенмен оларды автотранспорттан шығатын қалдықтарды сипаттау үшін қарапайым органикалық молекуланы, мысалы СН₄ алып жеңілдетуге болады:

 

СН₄ + 20₂ + 2NO → H₂O + НСНО + 2NO₂.

Осы реакция бойынша екі зат түзіледі.Біріншіден, NО₂ түзіледі_, екіншіден отынның көмірсутегі альдегидке дейін тотығады, яғни CHO тобы бар молекулаға дейін тотығады. Келтірілген реакцияда бұл – формальдегид (НСНО). Альдегидтер көзді тітіркендіреді және жоғары концентрацияда канцерогенді. Теңдіктер фотохимиялық түтінді-тұманда өтетін таза реакцияларды көрсетеді.

6 кесте. Лос-Анджелес пен Лондонның түтінді-тұмандары арасындағы айырмашылықтарының тізімі.

Сипаттама	Лос-Анджелес	Лондон
Ауаның температурасы	24-тен 32°С дейін	-1-ден 4°С дейін
Қатысты ылғалдылық	<70%	85% (+тұман)
Температуралық өзгерістердің түрі	1000 м биіктікте құлай	Бірнеше жүз метр биіктікте сәулелену
Желдің жылдамдығы	<3м·с-1	Желсіз
Көрінгіштік	<0,8-1,6 км	<30м
Әлдеқайда жиі байқалатын айлар	Тамыз-Қыркүйек	Желтоқсан-Қаңтар
Негізгі отындар	Бензин	Көмір мен бензин
Негізгі құраушылар	O3, NO, NO2, CO, органикалық заттар.	Заттың бөлшегі, СО, S қосылыстары
Химиялық реакция типі	Тотығу	Тотықсыздану
Максималды қоюлану уақыты	Түскі мезгіл	Таңертең
Денаулыққа негізгі әсері	Көздің уақытша тітіркенуі (ПАН)	Жөтел, жұтқыншақтың тітіркенуі (SO2/күйе)
Оңай бүлінетін материалдар	Резеңке бұзылады	Темір, бетон

 

Лос-Анджелес бассейнінен табылған түтінді-тұман көмір жағатын қалалар үшін типтік бұрындары қарастырылғаннан қатты ерекшеленеді. Лос-Анджелестік түтінді-тұман пайда болған кезде, Лондондық тұманға сипатты тұман болмайды және көріну бірнеше метрге дейін азаймайды. Әрине, Лос-Анджелестік түтінді-тұман күн шуақты күндері тез пайда болады. Лондондық тұман желмен тарап кетеді, ал жеңіл теңіз лебі Лос-Анджелес бассейнінде тау маңындағы ластануды ұстап тұрады және оның теңізге түсуіне кедергі жасайды.

Ластану сонымен қатар атмосфераның жоғарғы жағына көтеріле алмайды, себебі инверсионды қабатпен ұсталынады: ауа жоғарғыға қарағанда төменгі қабатта суықтау және жылы ауаның төбесі суық ауа мен ластаушының таралуына кедергі жасайды. Лос-Анджелес пен Лондон түтінді-тұмандарының айырмашылықтарының толық тізімі 6 кестеде келтірілген.

Қышқыл жаңбыр

 

Қышқыл жаңбыр

 

Жаңбыр суында көбінесе әртүрлі, сонымен қатар қышқыл сипатты табиғи және антропогенді химиялық заттар болады. Жаңбыр суының қышқыл реакциясы 1684 ж ағылшын ғалымы Роберт Бойлмен анықталған болатын. Қандай жаңбыр суын қышқыл деп айтуға болады деген сұрақ туындайды? Қарапайым жауап, табиғи жаңбыр суы егер оның рН мәні 7-ден төмен болса, ол болмайды. Табиғатта жаңбыр суы қоршаған ортаның заттарымен тепе-теңдікте болады. Таза, антропогендік қоспасыз атмосферадағы жаңбыр суының рН шамасы ең алдымен көмірқышқыл газы тепе-теңдігімен анықталады. Оның атмосферадағы мөлшері 350 ррм (350миллионға үлесі) жуық. Бұл жағдайда жаңбыр суының рН мәні 5,6 тең болу керек.

Күкірт диоксиді атмосфераға түскен соң күкірт қышқылын түзбестен бұрын бірнеше реакция қатарынан өтеді. Алдымен, фотохимиялық процестің нәтижесінде күкірт ангидриді түзіледі SО₃:

 

2 SO₂ + O₂ ↔ 2 SО_3,

 

Кейін ылғалдың әсерінен аэрозольдер түзіледі:

 

SО₃ + H₂O → H₂ SО₄

H₂SО₄ ↔ H⁺ + HSО₄^-

 

Сонымен қатар SO₂•nH₂OжәнеH₂ SО₃түзіледі:

 

SO₂ + H₂O → H₂ SО₃

H₂SО₃ ↔ H⁺ + HSО₃^-

 

Ары қарай күкіртті қышқыл күкірт қышқылына дейін тотығады:

 

2H₂ SО₃ + O₂ → 2 H₂ SО₄

 

Қышқыл жаңбырдағы күкірт қышқылының мөлшері үштен екі бөлігін құрайды, жаңбырдың қалған бөлігін азот қышқылы құрайды:

 

2NO₂ + H₂O→ HNO₃ + HNO₂

HNO₃ ↔ H⁺ +NO₃^-

HNO₂ ↔ H⁺ +NO₂

 

рН = 5,6 болатын жаңбыр суы әлеқайда табиғи екені анық.Дегенмен, қышқыл жаңбыр үшін басқа анықтама қабылданған.

Жаңбыр суы егер рН мәні 5-тен төмен болса қышқыл деп саналады. Бұл түскен жауынның сараптамасы (барлық жер беті бойынша орташа нәтиже) рН 5-ке жуық шама беретінімен байланысты.

рН шамасының болу мүмкіндігі негізінен 4-тен 6,3-ке дейінгі аралықта. Алайда, кейде өте төмен шамада, тіпті 2-ге дейін, кейде жеткілікті жоғары – 8 шамасында байқалады. Қышқыл жаңбырлар (рН < 5) Батыс Европа, АҚШ және Жапонияның жоғары жақсы дамыған аймақтарына тән, бірақ оқшауланған мұхит аудандарында да тіркелген.

Жыңбыр суында негізінен күкірт, азот, құмырсқа мен сірке қышқылдары анықталған. Оларды түзушілер күкірт диоксиді, азот диоксиді және органикалық қосылыстар болып табылады.

Жауынның қышқылдылығы. Атмосферада түзілген қышқылдар тұманның, бұлттың және жаңбыр тамшысының құрамына кіреді.

Осы табиғи түзілулердегі рН-тың шамасы мен кейбір қоспалардың концентрациясын келтірейік:

 

 

РН H⁺мкМ Сl^- мкМ

Тұман 2,9-4,9 320-500 480-730

Бұлт 4,4 120 150

Жаңбыр суы 4,7 19. 8 21. 7

Мұндай таралуды келесідей түсіндіруге болады. Жер бетіндегі қоспалардың концентрациясы әлеқайда жоғары, сондықтан тұманда қоспа мен қышқылдың концентрациясы жоғары болады. Бұлтты тамшылар болатын бірнеше километр биіктікте атмосферадағы қоспаның концентрациясы әлдеқайда аз, жер бетіне қарағанда. Жаңбыр түзілген кезде бұлтты тамшылардың сұйылуы орын алады, сондықтан қоспа мен қышқылдың концентрациясы одан сайын төмендейді.

Осылайша, ауылшаруашылығы мен бақша үшін тұмандар қауіпті, себебі оларда әдетте жаңбыр суымен салыстырғанда құрамында көп қоспа болады.

Түзілген қышқылдар атмосферадан жаңбырмен 7 тәуліктен кейін шығарылады. Бұл кезде қышқылдар су қоймаларына, өсімдіктерге, топыраққа және адам тұрмысындағы әртүрлі нысандарға (ғимараттар, ескерткіштер және т.б.) түседі.

Жаңбыр суының әлдеқайда төмен рН шамасы Батыс Европа мен АҚШ-та байқалуда. Бұл аймақтарда антропогенді қалдықтардың сипатына байланысты жауында не күкірт, не азот қышқылы болуы мүмкін.

Қышқыл жаңбырдың табиғи нысандарға әсері. Қышқылды жауынмен күресу шаралары.

 

16-сурет Қышқыл жаңбырлар мен өзендер

Қышқыл жаңбырлар мен өзендер. Жерасты су қоймаларының рН шамасы 6-8 аралықта жатады. Ішкі су қоймасының қышқылдануы АҚШ-та және Батыс Европаның кейбір елдерінде орын алуда, әсіресе ХХ ғасырдың екінші жартысында. Қышқылданудың салдары жақсы белгілі.

рН < 6 болғанда фитопланктондар мен зоопланктондардың түрлері азаяды, ал қалған түрлерінің мөлшері кемиді. Балықтар үшін 6,5-тен 8,5-ке дейінгі аралықтағы рН шамасы қолайлы болып табылады.

Судың рН шамасының төмендеуі әсіресе форель, плотва сияқты балықтар үшін қауіпті, ал рН 5,6-4,6 болғанда балықтардың жаппай қырылуы орын алады. Балықтардың көбеюге қабілеттіліктері рН = 5,5 болғанда бірден төмендейді, ал 4,5-тен төмен болса көбею тоқтайды.

Қышқыл жаңбырлар мен өсімдіктер.Төмен өсетін өсімдіктер жоғары өсетін өсімдіктерге қарағанда қышқыл жаңбыр әсеріне қатты ұшырайды, бұл түрдің азаюына әкеледі. Газ тәрізді күкірт диоксидінің жоғары өсетін өсімдіктерге әсері әрқашан кері емес. Күкірт диоксиді аз концентрацияда (100 ppt дейін) өсімдіктер үшін азық ретінде қызмет атақарады және зең ауруларының түзілуінің алдын алады. Қазіргі таңда жер шарының көптеген аймақтарына тән күкірт диоксидінің концентрациясы (10 ppb және одан төмен) өсімдіктерге әсер етпеуі тиіс.

Дәнді дақылдардың өнімділігі күкірт диоксидінің 100 ppb және одан жоғары концентрациясы әсерінен төмендейді. Күкірт пен азот оксидтерінің кері әсері озонмен біріккен жағдайда ерекше байқалады.

Қышқыл жаңбырлар мен топырақ. Өсімдік жақсы өсуі үшін топырақтың рН шамасы 5-7 аралықта болуы тиіс. рН шамасы 4-ке тең қышқыл жаңбырлар топырақтың құнарлылығын төмендетуі мүмкін. Егер топарықтың рН шамасы 3-ке тең болса, онда мұндай жерде мүлдем ештене өспейді. Әсіресе мұндай жағдайлар алып заводтардың маңында байқалады. Мысалы, түсті металлургияның ірі өндіріс орындары (Братск, Норильск) 150 км радиуске дейінгі қашықтықтағы орман жағдайына кері әсер етеді.

Топырақты қышқыл өндірістік газдардың әсерінен қорғау мәселесін шешу мүмкіндігі – завод құбырларын биік етіп салу жолы 1960-65 жж. Батыс Европа елдері қатарында орындалған болатын. Алайда бұл жағдайда көрші мемлекеттер зардап шекті. Мысалы, құрамында күкірті көп отынды пайдаланбайтын Норвегия осы саясаттың құрбаны болды, себебі Англия және Батыс Европа елдері өндірістерімен шығарылған қоспалардың Норвегия аймағына таралуы мен орын ауыстыруына метеорологиялық жағдайлар негіз болды.

Кольский жартылай аралы мен Карелия қауіпті аймақта орналасқан. Қышқылданған топырақтың қайта қалыпты жағдайға келуі – ұзақ және қымбат процесс.

Жоғарыда көрсетілгендей, қышқыл жаңбырлар негізінен антропогендік бастау алады. Қышқыл жауындардың пайда болуы энергетикалық шикізат – отынды өңдеу салдарынан атмосферада күкірт пен азот оксидтері және органикалық заттардың жинақталуынан болады. Қазіргі таңға дейін пайдаланылған және эксплуатацияға жарамды көмір, мұнай және газ кен орындарының ішінен жер бетінде негізгі үлес көмірге тиесілі. Бұл ресурстардың қатынасы (энергетикалық шкалада) 83: 14: 3 тең, ал қолдану құрылымы басқаша 33: 44: 23. Ресейде газдың пайдаланылуы бүкіл жер жүзі бойынша орташа үлеске қарағанда жоғары үлесті құрайды.

Қоршаған ортаны қорғау көзқарасынан бұл газды отын нағыз экологиялық таза болуына байланысты оң мәнге ие, бірақ оның қоры таусылуы мүмкін деген қауіп бар. Табиғи газды газгидраттардан алынатын метанмен алмастыруға деген мүмкіндік бар, алайда бұл әлі болашақтың технологиясы.

Зиянды антропогенді заттардан (жану өнімдері) қоршаған ортаны қорғаудың екі жолы бар: бастапқы отынды тазарту және бөлінетін газдарды тазарту.

Ауа азотының есебінен отын жанғанда түзілетін азот оксидтерінің мөлшері жанудың төмен температурадағы режимін қолданғанда төмендейді. Азот оксидінен шығатын газды тазарту үшін оксидті бос азотқа дейін каталитикалық тотықсыздандыру әдісін қолданады.

Мысалы, Германияда NO_x оксидін аммиак қатысында каталитикалық тотықсыздандыру процесі кең қолданылады. Катализатор титан диоксиді негізінде ванадий, вольфрам немесе молибден оксидтерін қоса отыра дайындалады. Ол 300-400 °С температурада жұмыс істейді. Мұндай катализатордағы химиялық процестерді мынадай түрде келтіруге болады:

 

NO + 4NH₃ = 5N₂ + 6H₂O

6NO₂+ 8NH₃ = 7N₂ + 12H₂O

 

Бұл әдіс NO_x шығатын газдарды 95% дейін тазартуға мүмкіндік береді. .

Ал табиғатты антропогенді күкірт диоксидінен қорғау үшін, бұл мәселені екі жолмен шешу қажет:

отынды күкіртқұрамды заттардан тазарту жолымен және жану кезінде бөлінген газдарды тазарту жолымен.

Мұндай жол қатты және сұйық отында да (көмір мен мұнай) әрқашан қоспа ретінде күкірттің болуына негізделген. Күкіртті көмірдің құрамынан жою үшін кейбір елдерде (АҚШ) қатты отынның алдын ала тазартуы жүргізіледі. Көмірді алдын ала тазарту күкірттің мөлшерін 10-30% дейін азайтады.

Көмірдегі күкірт органикалық немесе пиритті формада болуы мүмкін. Пиритті қолмен бөліп алады, ал органикалық күкірттен флотация жолымен құтылады. Сонымен қатар органикалық күкіртті тазартудың химиялық (гидрогенизация) және микробиологиялық әдістері болады. Аналогты әдістерді сұйық отынды тазарту үшін де пайдаланады.

Бөлінген газдарды күкіртқұрамды қоспалардан тазарту үшін арнайы құралдар – әкпен, әктаспен және арнайы қосындылармен толтырылған скрубберлер қолданылады. Осылайша бөлінген газдардағы күкірт диоксидін 70-90% азайтуға болады.

Дәріс 13

Автотранспорт және телеэнергетика атмосфераның ластануының көзі

ХХ ғасырдың бірінші жартысында индустриалды дамыған қала атмосферасын ластайтын химиялық заттар өндіріс орындарының шығарылымдарымен қоршаған ортаға түсетін. Қазіргі таңда атмосфераны ластаушы көздердің алдыңғы қатарына автокөліктер мен ЖЭС шықты, 50 жылдан астам уақыт бойы атмосфераның осы антропогенді ластауыш көздермен әсіресе автокөліктермен ластануы адамды қоршаған ортамен және биосфера үшін қауіп ретінде қарастырылуда.

Туындап отырған экологиялық мәселе Жердің климатын түбегейлі өзгертетін «парниктік» жылыну деп аталатын мәселе мен қиындатылып отыр. парниктік эффектінің болуы – біздің планетамызда өмір сүру жағдайын нашарлатады (парниктік эффект болмаған жағдайда жер бетіндегі орташа температура 34 ^оС –дан төмен болады). Бірақ осы құбылыстың күшеюі мұздықтардың еруі, Дүниежүзілік Мұхиттар деңгейінің көтерілуі (сәйкесінше осы құбылыстар нәтижесінде миллиондаған адамдар тұратын үлкен территорияларды су басады), жауын-шашын деңгейінің өзгеруі сияқты өзгерістермен жалғасады.

Парниктік эффектінің болу себебі, жер бетінен бөлінетін жылудың бір бөлігі атмосферада жинақталады да, оның жылынуына әкеледі.Жылуды осылайша ұстап қалатын газдарғасу буы, СО₂, СО, N_xO_y, метан, озон және т.б. «парниктік газдар» деп аталатын газдар жатады. Осы газдардың концентрациясы қаншалықты жоғары болса, парниктік эффект соншалықты күштірек болады. Адам қызметімен байланысты ластаушы көздерден ең көп мөлшерде шығатын қосылыс көміртек диоксиді CO_2. Қазіргі таңдағы оның эмиссиясы 22 млрд. т/жыл құрайды. Бірақ парниктік жылыну қауіптілігін озон, метан, азот оксидтері сияқтыгаздардың концентрациясының артуына байланысты деп айтылуды.

Транспорттық жүйесі дамыған үлкен қала тұрғындары жиі көздің түршігуіне наразылықтарын білдіреді.

Атмосфераның ластануынан адам денсаулығына кері әсер тиген кезде адамдар дабыл қағады. барлық адамдардың денсаулығына олардың ықпалы артынан үрейлердi жиiрек шақырады. Екi газ- О₃ және азоттың оксидтерi, тыныс алу жолдарын нашарлатады. Озон өкпе жұмысын әлсiретедi, жоғары концентрациядағы азоттың оксидтерi демiкпе ауруына шалдыққан адамдар үшiн аса қауiптi.

Оны негізінен азот оксидтері мен түтіннің құрамындағы әртүрлі органикалық қосылыстар арасында жүретін реакция нәтижесінде түзілетін құрамында азоты бар органикалық қосылыстар тобымен байланыстырады.

Көздің тітіркенуін тудыратын азотты қосылыстарға – пероксиацетилнитрат оны көбінесе ПАНдеп атайтын қосылыс жаталы.

Бұл транспорттар туғызатын жалғыз ғана мәселе емес. Автокөліктерден басқада ластағыштар шығарылады қорғасын (РЬ) және бензол (С₆Н₆). Автокөліктердің қозғалтқыштарының жұмысын жақсарту мақсатында антидетонатор ретінде қорғасынның тетраалкилдерін қолданудағы жетістіктер автокөліктер көп қалаларда қорғасынның көп концентрациясының жиналуына алып келді. Әсіресе автокөліктер көп жүретін магистраль жанындағы қалаларда қорғасын көп мөлшерде жер бетіне тұнатын. Қорғасын улы және онымен адам денсаулығына байланысты бірқатар мәселелерді туындатады. Айналада қорғасынның ең аз концентрациясының өзінде балалардың шығармашылық дамуын төмендетеді деген зерттеу нәтижелері қазіргі кезде ең қауіпті болып отыр.

1970 жылдары АҚШ-да құрамында қорғасын жоқ бензин ұсынылды, ондай автокөліктер каталитикалық конвертер қолдануы қажет. Осындан кейін құрамында қорғасыны жоқ бензин кеңінен қолданыла бастады. Автоліктерден шығарылатын қорғасынның мөлшері азайғаннан кейін, канның құрамындағы қорғасынның концентрациясы төмендеді деген мәлімет бар. Балалар денсаулығына келетін кері әсерді нөлдік деңгейге жеткізу үшін атмосферадағы қорғасынның мөлшерін азайту жеткіліксіз. Дене салмақтарына байланысты балалар тағамды өздеріне қажетті мөлшерде пайдаланады. Осылайша олар қорғасынның көп мөлшерін ересек адамдарға қарағанда тағам және су арқылы ағзаларына жинақтайды. Қорғасын тағамға атмосфера арқылы және тағамды өңдеу барысында түсуі мүмкін.

Бензол– автокөлік жанармайынан бөлінетін ластаушы компонент. Ол тазаланбаған мұнай құрамында табиғи түрде кездеседі, сонымен қатар ол пайдалы компонент болып табылады, себебі ол құрамында қорғасыны жоқ бензиннің алдын-ала жанып кетуін болдырмайды. Құрамында жоғары концентрацияда ароматты көміртектері бар жанармайды пайдаланатын аудандарда түтінді-тұманның (смогтың) бірден артуы байқалды деген мәліметтер бар. Қала атмосферасындағы осы көмірсутектердің реакционды қабілетін өте жоғары. Осыдан келесідей қорытынды шығаруға болады – белгілі бір экологиялық мәселенің шешімі (бензиннің құрамындағы қорғасынды азайту) екінші оданда күрделі экологиялық мәселеге (ароматты көмірсутектердің реакцияға қабілеттілігі жоғары болғандықтан фотохимиялық түтінді-тұманның көбеюі) әкелуі мүмкін.

Бензол рак ауруын қоздырғыш болып табылады.Планетамызда қолданылатын бензолдың 10% (33 Мт • жыл-¹) атмосферада жоғалып кетеді деп саналады. Бензолдың жоғары концентрациясын қала ауасында кездестіруге болады және олар рак ауруымен ауыратын адамдардың санының артуына себепкер болады. Бензиннің құрамында үлкен концентрацияда кездесетін ароматты көмірсутектерге толуол (С₆Н₆СН₃) жатады.Толуол бензолға қарағанда ракты қоздыру көрсеткіші төмен, бірақ оның басқада кері әсерлері бар. Оның ең маңызды реакцияларының бірі лакриматор болып табылатын пероксибензилнитраттың түзілуі.

 

Дәріс 14

Атмосферадағы физика-химиялық процесстері , Атмосфераның ластануымен байланысты жаһандық экологиялық проблемалар

Атмосферадағы физико- химиялық процесстер

Тропосферадағы гетерофаздық реакциялар. Атмосферада реакцияға ерекше қабілетті бөлшекте: гидроксил радикалы, азот және күкірт оксидтері және олардың қосылыстары. Түтіннің қатты бөлшектеріне адсорбцияланған күкірт диоксидінің тотығуынан классикалық түтін тұман (классический смог) дейтін ұғым туады. Азот және күкірт су тамшыларына абсорбцияланған төмен оксидтері «Қышқыл жаңбырларды» береді. Атмосферадағы өте аз мөлшердегі заттар (следовые вещества) реакцияға қабілетті олардың атмосферада болған уақытына тәуелді. Атмосферада болу уақыты аз газдар атмосферадан оңай бөлінеді.

Олардың кейбіреуі өсімдіктермен немесе қатты заттармен немесе сумен сіңірілуі нәтижесінде атмосферадан келеді. Сөйтседе газдардың атмосферада аз уақыт болуының ең жиі себебі химиялық реакциялардың жүруі. Кейбір газдардың табиғи атмосферада болу уақыттары 4-кестеде берілген.

Болу уақыты тұрақты күйдегі жүйені сипаттайтын шама. Бұл қоршаған орта химиясында орталық рөл атқаратын маңызды ұғым.

Болу уақыты үлкен заттар болу уақыты аз заттарға қарағанда көп мөлшерде (көп концентрацияда) жиналады. Жоғарыда айтылғандай атмосферадағы газдардың жалпы мөлшері азды-көпті тұрақты. Бұл тұрақтылық көздер мен стоктарға байланысты әр газдың атмосфераға келген мөлшері одан кеткен мөлшеріне тең (яғни атмосфера стационарлы күйде болуы қажет, бірақ шынында мұндай күй өнеркәсіптік революцияға дейін болған).

4-кестеде берілген микрокомпонентті газдардың көбі ауаның негізгі компоненттерімен онша белсенді реакцияласпайды. Реакцияға қабілетінің ең көбі су молекуласының фрагменті (үзіндісі) гидроксил радикалы. Бұл радикал (реакцияға қабілетті молекулалық фрагмент) фотохимиялық және жарық энергиясы (жарық фотонымен, hv) жүретін реакциялар сатылап жүреді.

 

O₃ + hv→O₂ + O

O + H₂O → 2OH^.

Кесте-4 Газдардың аз мөлшерінің табиғи атмосферада болу уақыты

 

Газдар	Болу уақыты
Көміртек диоксиді	4 жыл
Көміртек оксиді	0,1жыл
Метан	3,6жыл
Құмырсқа қышқылы	10 күн
Азот ангидриді	20-30жыл
Азот оксиді	4 күн
Азот диоксиді	4 күн
Аммиак	2 күн
Күкірт диоксиді	3 -7 күн
Күкіртсутек	1 күн
Күкірткөміртек	40 күн
Серооксид углерода	1 жыл
Диметилсульфид	1 күн
Метилхлорид	30 күн
Метилиодид	5 күн
Хлоркөмірсутек	4 күн

 

 

OH–радикал атмосферадағы көптеген қосылыстармен әрекеттеседі, сондықтан оның атмосферада болу уақыты аз және оның реакцияларының жылдамдығы O₂-нің реакцияларының жылдамдығынан жоғары. ОН-радикалының азот диоксидімен (NO₂) әрекеттесуінен қышқылдық жаңбарлардың негізгі компоненті НNO₃ түзіледі.

 

NO₂+ОН→ НNO₃

 

Зертханалық зерттеулердің көрсеткеніндей, гидроксидпен рекциясының жылдамдығы аз газдардың атмосферада болу уақыты көп болады.

4-кестеден СОS, NO₂ және тіпті, СН₄ газдарынң болу уақыттары жоғары екенін көреміз.

ХФУ (хлорфтор көмірсутектері) салқындататын және аэрозольдің шашыратып-себетін заттары, олардың ОН –радикалдарымен әрекеттесулері шектеулі. Мұндай газдар атмосферада жиналып, бір уақытта стратосфераға өте бастайды. Стротосферада мүлдем басқа рекциялар болады, оларда Он· емес, атомарлы оттек (О) басым болады.

Стратосферада оттекпен әрекеттесетін газдар озон (О₃) түзілуіне:

 

О + O₂→O₃

кедергі жасап, стратосферадағы озон қабатының бұзылуына себеп болады.

Атмосферада SO₂ газынан күкірт қыщқылының түзілуінде де ОН- радикалы қатысады:

OH^- + SO₂ → HSO₃^-

HSO₃^- + O₂ → SO₃ + H₂O

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

 

Түзілген күкірт қышқылы жер бетіне түседі немесе, ең бастысы, аммиакпен әрекеттесіп тұздар түзеді. Түзілетін тұздар атмосферадан әдетте жауын-шашын әсерінен немесе тартылыс күштің әсерімен жерге ауысады. Осы механизмнің нәтижесінде күкірт диоксиді атмосферадан 12 күн дегенде бөлінеді. Күкірт қышқылының табиғатта түзілуінің келесі механизмі- күкірт диоксидінің бұлт тамшыларында тотығуы. Бұл жағдайда тотығуға не SO₃ не HSO₃^- бөлшектері ұшырайды. Тотықтырғыштар рөлін сутек асқын тотығы және озон атқарады:

 

HSO₃^- + H₂O₂ + H₃O⁺ + 2H₂O (I)

HSO₃^- + O₃ + H₃O⁺ = H₂SO₄ + H₂O + O₂ (II)

Күкірт диоксидінің тотығуының тағы бір механизмі- белсенді бөлшек SO₃- тің оттекпен каталитикалық тотығуы, каталитикалық тездету темір иондарымен іске асады. Жоғарыда айтылған механизмдердің нәтижесінде күкірт диоксиді атмосферадан 2-4 күнде бөлініп келеді.

Күкірт қышқылының газ фазасында (І)- реакция бойынша түзілуі оның сұйық тамшыларда (ІІ)- реакция бойынша түзілуінің үлестері бірдей деп есептелінеді.

Азот қышқылы атмосферада негізгі екі жолмен түзіледі. Бірінші жолы – ОН^- радикалының NO₂- мен әрекеттесуі:

 

OH^- + NO₂→ HNO₃ (III)

 

Бұл реакция күндіз жүреді, өйткені ОН радикалы атмосферада тек күндізгі уақытта ғана өмір сүреді.

 

3 не HSO₃^- бөлшектері ұшырайды. Тотықтырғыштар рөлін сутек асқын тотығы және озон атқарады:

 

HSO₃^- + H₂O₂ + H₃O⁺ + 2H₂O (I)

HSO₃^- + O₃ + H₃O⁺ = H₂SO₄ + H₂O + O₂ (II)

Күкірт диоксидінің тотығуының тағы бір механизмі- белсенді бөлшек SO₃- тің оттекпен каталитикалық тотығуы, каталитикалық тездету темір иондарымен іске асады. Жоғарыда айтылған механизмдердің нәтижесінде күкірт диоксиді атмосферадан 2-4 күнде бөлініп келеді.

Күкірт қышқылының газ фазасында (І)- реакция бойынша түзілуі оның сұйық тамшыларда (ІІ)- реакция бойынша түзілуінің үлестері бірдей деп есептелінеді.

Азот қышқылы атмосферада негізгі екі жолмен түзіледі. Бірінші жолы – ОН^- радикалының NO₂- мен әрекеттесуі:

 

OH^- + NO₂→ HNO₃ (III)

 

Бұл реакция күндіз жүреді, өйткені ОН радикалы атмосферада тек күндізгі уақытта ғана өмір сүреді.

 

17-сурет Қышқыл жаңбырдың әлемдік нысандарға әсері

Қазіргі кезде бағалы химиялық өнімдерді алуға мүмкіндік беретін жаңа технологияларға регенерациялық типтегі десульфуризациялауға біртіндеп ауысу жүзеге асырылуда.

Өзендер мен топырақтағы шығындалған экологиялық жағдайларды қалпына келтіру үшін сілтілендіру қолданылуда. Антропогенді ластаушыларды нейтралдау әдістері жеткілікті көп. Олардың қолданылуы өндірістің қымбаттауына әкеледі, алайда қоршаған ортаны қорғаудың басқа