Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Фотолиз




Фотолитические превращения ЗВ осуществляются в природной водной среде под действием ультрафиолетовой составляющей солнечного излучения. 236

Поверхности Земли достигает свет длиной волны > 300 нм, причем интенсивность УФ-излучения зависит от толщины озонового слоя и может претерпевать значительные изменения под воздействием как природных, так И антропогенных факторов. Несмотря на то что доля УФ-составляющей в общем потоке энергии солнечного излучения невелика, в химических превращениях большинства ЗВ участвует свет с длиной волны < 350 нм. Фотохимически активен свет в области перекрывания спектра солнечного излучения и спектра поглощения рассматриваемого вещества. Эта область спектра солнечного излучения представляет собой "спектр действия" (рис. 34). Для большинства ЗВ максимум "спектра действия" находится в диапазоне длин волн 310-330 нм.

Фотохимические превращения ЗВ в природных водах могут осуществляться в результате прямого и сенсибилизированного фотолиза — при участии свободных радикалов и электронно-возбужденных частиц. Реакции прямого фотолиза происходят, если химическое превращение претерпевает вещество, поглощающее свет. Скорость трансформации вещества Р при прямом фотолизе определяется скоростью поглощения квантов света и квантовым выходом процесса:

При сенсибилизированном фотолизе свет поглощается сенсибилизатором и возбуждение передается с первичного приемника солнечной энергии на вещество, участвующее в превращении. В природных водах сенсибилизаторами служат растворенные в воде фульвокислоты, для которых максимум "спектра действия" солнечного излучения находится при 365 нм.

етальные исследования с использованием как солнечного излучения, так и монохроматического света из искусственных источников показали, что гумусовые вещества в различных водоемах, а также гуминовые и фульвокислоты, извлеченные из почв, имеют сходные фотосеисибилизирующие свойства.

Синглетный кислород обладает широким спектром реакционной способности. Он взаимодействует с полиненасыщенными жирными кислотами липидов, стероидами, некоторыми аминокислотами (метио-нином, гистидином, триптофаном), в том числе с входящими в состав белков и пептидов, а также со многими ЗВ — пестицидами, фуранами, сульфидами и другими веществами, богатыми электронами. В то же время в отношении большинства органических соединений (углеводородов, спиртов, эфиров и др.) синглетный кислород не реакционноспо-собен.

Образующийся в фотосенсибилизированных реакциях синглетный кислород может взаимодействовать с полиароматическими' углеводородами (ПАУ) с образованием над кис л от, являющихся источниками ОН-радикалов, которые в свою очередь способны окислять ПАУ до эндо-пероксидов. Тем самым процесс фотохимической трансформации ЗВ тесно связан с радикальными процессами окисления.

Особенность фотохимических превращений в природных водах заключается, с одной стороны, во влиянии на скорость их протекания погодных факторов, суточных и сезонных изменений солнечной радиации, широты местности, а с другой стороны, в поглощении фотохимически активного солнечного излучения в толще воды. Суточные, сезонные и широтные изменения солнечной активности указываются в соответствующих справочниках.

Как правило, интенсивность УФ-составляющей солнечной радиации примерно постоянна с 10 до 14 ч, причем основная часть ее (до 70 %) поступает в виде рассеянного света (от голубого неба). Погодный фактор оказывает сильное влияние: при низкой облачности в дождливую погоду интенсивность УФ-излучения, достигающего земной поверхности, уменьшается в несколько раз.

Окисление (Алиев, Абросимов 2000)

Процессы окисления ЗВ в природных водах могут быть двух типов:

1) в качестве окислителя участвуют ионы металлов в окисленной форме. Эти процессы наиболее вероятны для ЗВ, обладающих выраженными лигандными и восстановительными свойствами;

2) в окислении ЗВ участвуют свободные радикалы и другие реакционноспособные частицы, происхождение которых в природных водах будет подробно рассмотрено ниже.

Оказалось, что среди ионов переходных металлов каталитические свойства в природных водах наиболее ярко проявляют ионы и комплексы меди, а также микроколлоидные частицы гидроксида железа. Растворимые фульватные комплексы железа малореакционноспособны.

Редокс-каталитические процессы самоочищения водной среды не ограничиваются лишь трансформацией загрязняющих веществ, обладающих электронно-донорными свойствами, за счет их прямого окисления ионами металлов переменной валентности. Наряду с фотохимическими реакциями редокс-каталитические процессы с участием кислорода и перекиси водорода, приводят к образованию в природной водной среде активных промежуточных частиц, в частности свободных радикалов.

Система самоочищения природной водной среды может быть охарактеризована совокупностью функциональных зависимостей между параметрами среды и внешних факторов, с одной стороны, и физико-химическими свойствами ЗВ — с другой. Зная свойства ЗВ, можно прогнозировать их наиболее вероятные пути трансформации в окружающей среде, а зная параметры водной среды — оценивать допустимую нагрузку на водоем по тому или иному ЗВ.

Очевидно, не все каналы трансформации одинаково значимы для разных ЗВ. Относительный вклад каждого из них зависит от природы вещества Р.

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2013-12-14; Просмотров: 1381; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.013 сек.