Проведенные в начале 1960-х гг. теоретические расчеты с использованием уточненных значений констант скоростей реакций цикла Чепмена (значение к1л оказалось меньше принятого первоначально) показали, что озон должен образовываться в этом цикле намного интенсивнее, чем разрушаться. Пришедшиеся на это же время прямые измерения в стратосфере также дали значения концентраций 03 меньше предсказываемых по теории Чепмена (Хант, 1966). В связи с этим встал вопрос о еще неидентифицированных стоках озона, дополняющих реакции (7.3) и (7.4).[ ...]
Как видно из уравнений (7.8) и (7.9), радикал X выполняет роль катализатора, а сам процесс носит циклический характер. В настоящее время в зависимости от природы частиц X выделяют несколько главных циклов, участники которых, объединенные в "семейства", представлены в табл. 7.1. Помимо непосредственно реагирующих с озоном радикалов X в ней приведены частицы, образование и сток которых влияют на эффективность того или иного цикла. Рассмотрим некоторые из них более подробно.[ ...]
Однако до своей гибели радикал НО успевает (в зависимости от высоты) разрушить от 15 до 110 молекул озона (Ларин, 1991). Как будет показано далее, роль гидроксильного радикала не исчерпывается его прямым участием в реакции с озоном (7.11): его содержание оказывает заметное влияние и на другие приведенные в табл. 7.1 циклы.[ ...]
Главными источниками К20, как мы помним, служат некоторые группы почвенных микроорганизмов. Образуется он также при окислении азота воздуха, например при горении биомассы (см. разд. 3.5). Реакция (7.17) происходит в основном в верхних слоях атмосферы при достаточно высоких концентрациях метастабильного кислорода 0(‘Б).[ ...]
Часть из этих реакций переводит оксиды азота в неактивные по отношению к озону частицы, которые могут быть выведены из стратосферы с воздушными массами, или же вновь превратиться в активные компоненты N0,. Такие частицы называются ” резерву арными ”.[ ...]
Природным хлорсодержащим компонентом, способным проникать в стратосферу и вступать в серию реакций, ведущих к выделению атома хлора, является хлористый метил. Он выделяется в больших количествах из морской воды, выбрасывается вулканами, а также образуется при горении биомассы в результате рекомбинации радикалов СН3 и СГ.[ ...]
Атом хлора вполне может конкурировать с гидроксилом при взаимодействии с метаном, поскольку константа скорости реакции (7.30) примерно в 13 раз больше константы скорости реакции СН4 + НО .[ ...]
Из оксида хлора под действием атомарного кислорода вновь образуется атом хлора (7.27).[ ...]
Таким образом, разрушение стратосферного озона происходит с участием множества радикалов, предшественниками которых служат как природные компоненты, так и антропогенные загрязняющие атмосферу соединения. При этом отдельные циклы действуют не изолированно, а испытывают взаимное влияние. Например, реакция (7.31) связывает между собою хлорный и азотный циклы. Поскольку в ней образуется относительно устойчивый резервуарный газ, происходит как бы взаимное торможение циклов хлора и азота. Напротив, циклы хлора и брома взаимно ускоряются благодаря процессу, представленному реакцией (7.50).[ ...]
Вернуться к оглавлению