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)

Расчет кислотности атмосферных осадков




Выпадение кислых осадков и масштабы мониторинга.

Азотная и серная кислоты попадают в атмосферу только как производные газовых превращений окислов серы и азота. Произведенные ранее оценки позволяют выделить по степени близости к источнику «урбанизированные» регионы с преобладанием газов, «индустриально-региональные» до 500 км (примерно до максимума содержания кислот) и «геохимически чистые» от 500 км. Характерные значения концентраций примесей могут быть представлены в виде таблицы 4. Очевидно, что в «чистых» зонах, концентрация веществ особенно газообразных на 1-2 порядка меньше, чем в урбанизированных (с диапазоном вариаций концентраций в каждой из зон в 3-5 раз).

Установлено, что кислотность осадков в «чистых» зонах на 80% определяется двуокисью углерода, а азотная и серная кислоты вносят около 10%. В индустриальных районах, ближе к источнику, кислотность на 60% связана с серной, на 30% с азотной на 5 % с соляной и 2 % с двуокиси углерода. Количество же сульфатов и нитратов и жидких частиц практически не меняется от источника до расстояний в 500 км, что очевидно из предыдущих оценок. Разница в концентрациях серо- и азот содержащих соединений объясняется в первую очередь с характером реакций приводящих к удалению газов окислением, адсорбцией и растворением в жидкостях с образованием кислот и дальнейшей нейтрализации.

 

Таб.2 Характерные концентрации кислотообразующих веществ на различных масштабах от источника.

Вещество Концентрация загрязнение в мкг/м3  
газ, SO2     0,5  
газ, H2S   0,5 0,3  
частицы, SO42-     2,0  
газ, NO   1,5 0,2  
газ, NO2     0,5  
газ, HNO3   1,5 0,2  
частицы, NO-3     0,4  
расстояние до источника 0-50 км 50-500 км 500-5000 км  
урбанизированная индустриально-региональная геохимически чистая  
условная зона  

 

На основе блочной модели представленной ранее легко рассчитать поток кислоты (грамм молекул/час) с осадками. Выпадение кислоты с осадками связано с вымыванием газа и кислоты [Р](t)=l1[SO2] (t)+l5[H2SO4] (t)

Для расчета рН надо лишь задать молярную концентрацию сернистого газа в столбе воздуха и оценить количество выпадающих осадков. Например если в слое 1000 метров концентрация =ПДК=0,05 мг/м3, то в столбе над площадью 1 м2 содержится 50 мг газа или 25 мг серы или потенциально 75 мг серной кислоты. В молях же соответственно [SO2]0 =50мг/64г=75мг/98г=0,78´10-3 грамм-молекул. Растворение 1 молекулы кислоты эквивалентно в свою очередь в два раза большему числу ионов водорода. Если за год на 1 м2 поверхности выпадает X литров осадков, тогда в ионов водорода грамм-ионах в 1 литре концентрация будет равна С(t)=(2[P](t))год/X.

Например при над источником сернистого газа (t=0) поток ионов водорода будет равен 0,01 ч -1´365´24 ч´2´0,78´10-3 грамм-молекул. Поскольку рН осадков зависеть от концентрации серной кислоты и естественной углекислоты (см формулу 6) рН(t)=-lg(C(t)+Cестеств), то концентрация ионов водорода в осадках будет рН(0)=-lg (0,01 ´365´24 ´2´0,78´10-3/600+2,5´10 -6)=3,6 при 600 мм осадков (т.е. 600 литров осадков на 1 м2) за год. С удалением от источника суммарный поток кислоты на 1 литр осадков уменьшается, а рН растет. При переносе газа и аэрозоли кислот, наблюдается довольно медленное (см рис) увеличение рН осадков. Даже на удалении в 50 часов переноса осадки остаются кислыми. Так при начальном рН около 3,6 вблизи источника, рН около 4,5 наблюдаются примерно через 60 часов переноса. Т.е. при средней скорости 20 км/ч, увеличение рН на 1 единицу достигается лишь на расстоянии 1200 км!




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 515; 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: 0.011 сек.