1.
Happed ja alused ning nende dissotsiatsioonikonstandid.
2.
Füüsikaline tasakaal (aururõhk,
lenduvus ).
Henry seadus.
3.
Ainete
lahustuvus ja n-
oktanool /vesi jaotuskoefitsient.
4.
Kirjeldage ja joonistage süsinikuringet.
5.
Kirjeldage ja joonistage lämmastikuringet.
6.
Kirjeldage ja joonistage fosforiringet.
7.
Kirjeldage ja joonistage väävliringet.
8.
Kirjeldage ja joonistage hapnikuringet.
9.
Vee omadused, veering ja tähtsamad keemilised protsessid
vesikeskkonnas .
10.
Põhjavee teke ja keemiline koostis.
11.
Millised on tähtsamad kvaliteedi näitajad?
12.
Mis on eutrofikatsioon ja mis on selle põhjused?
13.
Hapniku roll vesikeskkonnas.
14.
Mis on püsivad orgaanilised ained (POP) ja nende põhilised
keskkonnaomadused?15.
Radionukliidid ning nende roll keskkonna saastajatena.16.
Kust satuvad väliskeskkonda polüklooritud bifenüülid (PCB)? Mis
on nende üldvalem ning olulised omadused keskkonna seisukohalt?
17.
Nimetage atmosfääris olevaid “sfääre” ning tooge välja nende
põhilised omadused.18.
Atmosfäärihapniku reaktsioonid. Illustreerige valemitega .19.
Atmosfäärilämmastiku reaktsioonid. Illustreerige valemitega.20.
Lämmastikoksiidid atmosfääris ning nende muundumised.
Illustreerige valemitega.21.
Atmosfäärisüsihappegaas ja atmosfäärivesi.
22.
Tahked osakesed (anorgaanilised, orgaanilised, radioaktiivsed) ning
nende käitumine atmosfääris.
23.
Kuidas satuvad atmosfääri vääveldioksiid ning väävelvesinik?
Kuidas nad seal muunduvad?24.
Mis on fotokeemiline sudu ? Millised komponendid on vajalikud sudu
tekkeks?25.
Illustreerige sudu tekke mehhanisme keemiliste võrranditega. Milles
seisneb sudu kahjulik mõju?
26. Happevihmade teke ning mõju keskkonnale.27.
Kasvuhoonegaasid ning globaalne soojenemine.
28.
Osoonikihi teke. Selle lagunemine antropogeensete mõjude toimel.
hape on
prootoni
doonor ; alus on
prootoni aktseptor.
Happe ja aluse
dissotsiatsioonikonstandid Erinevate hapete sama
kontsentratsiooniga lahused võivad olla erineva pH-ga. Sellest võib
järeldada, et H3O+ -ioonide kontsentratsioon on erinev ja mõned
happed (nõrgad happed) deprotoneeruvad osaliselt. Nõrga happe
lahuses on konjugeeritud hape ja alus tasakaalus.
Äädikhape vesilahuse tasakaalu
reaktsioon (6) on:
CH3COOH (aq) + H2O(aq) ↔
H3O+ (aq) +
CH3COO - (aq) (6) ja tasakaalukonstant on: 𝐾
= 𝑎𝐻3𝑂
+ ∙ 𝑎𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂
− 𝑎𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻
∙ 𝑎𝐻2𝑂
Kuna
vaatleme lahjasid lahuseid ja vesi
lahustina on peaaegu puhas,
võime võtta tema aktiivsuseks ühe. Asendades lisaks lahuses
olevate osakeste aktiivsused nende molaarsete kontsentratsioonide
arvulise väärtustega, saame äädikhappe dissotsiatsioonikonstandi
avaldise : 𝐾𝑎
= [𝐻3𝑂
+][𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂
−] [𝐶𝐻3𝐶𝑂𝑂𝐻]
Füüsikaline tasakaal (aururõhk, lenduvus) Aine aururõhk
on tema auru rõhk tasakaaluolekus vedelfaasiga või tahke faasiga.
Vedelikku, mille aururõhk on tavatemperaturil kõrge, nimetatakse
lenduvaks. Lenduv orgaaniline ühend on EV Tööstusheite seaduse
järgi orgaanilie ühend, mille aururõhk temperatuuril 293,15 K on
vähemalt 0,01 KPa. Vedelike aururõhk oleneb sellest, kui vabalt
saavad molekulid teiste molekulide toimeväljast lahkuda. Kõrgemal
temperatuuril on molekulide energia suurem ning seega on ka tõenäosus
molekulidevahelisi
tõmbejõude ületada suurem. Järelikult
võib eeldada, et vedeliku aururõhk kasvab koos temperatuuri
tõusuga.
Henry seadus
Enamik vees elavatest organismidest
hingab vees lahutunud
hapnikku. Kuna hapnik on
mittepolaarne , siis lahustub ta vees
väikeses koguses ning lahustuvus sõltub selle rõhust. On teada, et
gaasi rõhk tekib tema molekulide põrgetest. Kui
gaas jagab
vedelikuga anumat, siis võivad gaasi molekulid sukelduda vedelikku,
nagu meteoriidid langevad ookeani. Kuna põrgete arv rõhu tõusuga
kasvab, siis sellest tulenevalt gaasi lahustuvus kasvab koos rõhu
tõusuga. Kui
gaas vedeliku kohal on tegelikult gaaside segu (näiteks
õhk), siis sõltub iga komponendi lahustuvus tema osarõhust segus.
Antud juhul gaaside segu teatud gaasi lahustuvus on võrdeline gaasi
osarõhuga P. Seda seaduspärasust tunakse Henry seaduse nime all.
Henry seadus
kirjutatakse tavaliselt järgmisel kujul: s = kHP
Konstant kH (Henry konstant) sõltub gaasist, lahustist ja
temperatuurist. Kui vaadelda vedelik-gaas tasakaalu vedeliku poolest,
siis kehtib nn
Raoult ´i seadus, mis näitab, et lahusti aururõhk on
võrdeline lahusti moolimurruga lahuses: P = xlahustiPpuhas kus P on
lahusti aururõhk lahuse kohal, xlahusti on lahusti
moolimurd ja
Ppuhas on puhta lahusti aururõhk. Kui näiteks üheksa molekuli
kümnest on lahusti molekulid, siis on lahuse aururõhk 9/10 puhta
lahusti aururõhust.
Lahustuvus
Lahustumise käigus tekkiva vastastikuse toime mõistmine aitab meil
vastata mõnele praktilise küsimusele.
Polaarne vedelik, näiteks
vesi, sobib üldiselt
ioonsete ja polaarsete ainete lahustamiseks
ning mittepolaarsed vedelikud (näiteks
heksaan , oktanool või
tetraklooreteen, mida kasutatakse sageli keemilises puhastuses) on
sageli paremad
solvendid mittepolaarsete lahustamiseks. Kasulik on
meeles pidada reeglit, et sarnane lahustub sarnases. 1900. a märkasid
teadlased, et orgaaniliste ühendite akumuleerumise määr
organismides on võrdeline nende lahustuvusega orgaanilistes
solventides,
kusjuures temperatuuri ja anorgaaniliste soolade
lahustumise mõju aine jaotusele orgaaniline
solvent -vesi süsteemis
väheoluline. n-Oktanool/vesi jaotuskoefitsient KOW on
enimkasutatav parameeter orgaaniliste ühendite
jaotumise uurimisel. Tasakaalulekus
on oktanool-vesi süstemis:
orgaanilises osas – 1
veemolekul iga 4 oktanooli molekuli kohta
veefaasis – 8 oktanooli molekuli
100000 vee molekuli kohta 𝐾𝑂𝑊
= 𝑃𝑂𝑊
= 𝐶𝑜𝑘𝑡𝑎𝑛𝑜𝑜𝑙𝑖𝑠
𝐶𝑣𝑒𝑒𝑠
Jaotuskoefitsiendi väärtus sõltub peamiselt aine lahustuvusest
vees. Mida väisem lahustuvus, seda surem on KOW.
2.3.4.
Kirjeldage ja joonistage süsinikuringet.
Orgaaniline
C on maapõues fossiilkütuste CxH2x ja kerogeenina.
Anorgaaniline C
-
lubjakivi CaCO3; CaCO3*MgCO3 kujul. Vees lahustunud CO2 toimel
muutub lubjakivi osalt lahustuvaks HCO3-
iooniks , mis võib
keemiliste reaktsioonide tulemusel tagastuda atmosfääri CO2-na või
muunduda lahustumatuks anorgaaniliseks aineks. Naftakeemiatööstus
toodab sünteetilisi C-ühendeid, ksenobioote, mis lagunevad
biogeokeemilistes protsessides vaid osaliselt. Atmosfääri CO2
muundub fotosü-ks.
5.
Kirjeldage ja joonistage lämmastikuringet.
Lämmastik kulgeb keskkonna kõigis sfäärides. Molekulaarne N2 on
stabiilne, selle lõhustamine ja sidumine anorgaanilisteks ühenditeks
on
energiamahukas . Looduses tekivad N-ühendid äikese mõjul ja
biokeemiliselt mikroorganismide vahendusel.
Atmosfäär on lämmastiku
reservuaar, mis sisaldab 78% N2 ja N- oksiidide NOx jälgi.
Biosfääris on lämmastik amino-vormis (NH2) proteiinidena. Hüdro-
ja geosfääris on lahustunud lämmastik ioonsel kujul NO3- ja
NH4+-na. Seotud orgaaniline lämmastik on surnud biomassis ja
fossiilkütuste koostises. Antroposfäär toodab anorgaanilisi ja
orgaanilisi N-ühendeid: NH3,
HNO3 , NO, NO2, CO(NH2)2 (
karbamiid ) jt.
N2 tagastub atmosfääri mikrobiaalse denitrifikatsiooni käigus.
6.
Kirjeldage ja joonistage fosforiringet. Fosfor on tähtis endogeense ringega toitaine ökosüsteemis.
Geosfääris on P vähelahustuvates apatiitides ja fosforiitides,
biosfääris - geneetilise materjalina nukleiinhapetes. Taimedele on
omastatavad vees lahustuvad P-ühendid (väetised). Biomassi
mineralisatsioon toimub mikrobiaalselt. Antroposfääris töödeldakse
geosfäärist ammutatud
mineraalid vees lahustuvateks
fosforväetisteks, organofosfaatideks jt ühenditeks. Fosforgaasid on
keskkonnas ebapüsivad. Analoogselt väävliühenditega on
fosforühendid - insektitsiidid, sõjagaasid jt eriti toksilised.
Erinevalt teistest eelpool
käsitletud ainetest puudub fosforil
gaasiline faas. Seetõttu ei saa
pinnavee äravooluga merre kandunud
fosfor kuigi lihtsalt maismaale tagasi. mõningal määral saab seda
tagasi näiteks kalatoiduliste loomade väljaheidetega (linnud
näiteks), randa uhutud vetikatega. Õnneks sisaldavad paljud kivimid
fosforit . Tuntumaid on näiteks apatiit ja
fosforiit . Sellele
vaatamata on fosfori defitsiit paljudes ökosüsteemides peamine
produktsiooni limiteeriv tegur kuna fosfori vabanemine
kivimitest on
aeglane. Eriti tihti on fosfor limiteerivaks veeökosüsteemides.
Taimedele on fosfor kättesaadav fosfaatioonina PO43-. Organismis
jääb fosfor endiselt fosfaadi
kujule ja esineb fosfaatrühmana nii
nukleiinhapetes kui muudes ainetes. Loomad saavad oma fosfori
taimedelt (ikka fosfaadina) ja sealt saavad selle lagundajad.
Vabanevaks ühendiks on jälle
fosfaat , mida kasutavad taas taimed.
Sageli on fosfori ringe väga kiire ja enamus kättesaadavast
fosfaadist on
elusorganismide koosseisus . Korra vabanenult võetakse
see kiiresti kasutusse taimede poolt.
7.
Kirjeldage ja joonistage väävliringet.
Väävel on oluline komponent mitmetes aminohapetes (tsüsteiin,
metioniin ) Väävel esineb maakoores ehtsalt või vähelahustuvate
mineraalidena ja lahustunud gaasina. Väävliringe on seotud
hapnikuringega tekitades õhusaastet SO2 ja veesaastet SO42--ioonina.
Tähtsamad ühendid on H2S (gaas), mineraalsed
sulfiidid PbS jt,
happevihma põhjustav H2SO4, proteiinides sisalduv seotud S.
Väävliühendid on
enamuses keskkonnaohtlikud ja toksilised ained.
Atmosfääriväävel SO2, H2S, H2SO4 (piiskne), CS2, (CH3)2S on
seotud teiste keskkonna sfääridega sulfaatidena või ehtsalt,
mikrobiaalse metabolismi, biodegradatsiooni, oksüdatsiooni ja
reduktsiooni teel. Sünteesitud S-ühendid on nt insektitsiidid.
8.
9.
10.
11.
12.
Mis on eutrofikatsioon ja mis on selle põhjused?
Termin “eutrofikatsioon” kirjeldab olukorda, kus veekogus on
üleliigne vetikate kasv, mis tõsiselt halvendab ka veekogu
seisundit. Eutrofikatsiooni esimeses
staadiumis tekib veekogus
taimede toitainete üleliig, mis põhjustab taimebiomassi suurt
kasvu. Surnud
biomass akumuleerub põhjasetetes, osaliselt laguneb
ning seega vabanenud toitained – süsihapegaas, N-, K- ja P-ühendid
– tagastuvad ringesse. Kui veekogu ei ole sügav, hakkavad kasvama
veetaimed , kiirendades tahke aine akumuleerumist veekogus. Aegamööda
tekib soo, mis lõpuks kasvab kinni kas rohumaaks või metsaks.
13.
Hapniku roll vesikeskkonnas. Hapnik on vees elutähtis.
Hapnikku kasutavad
mikroorganismid orgaanilise aine oksü + O2 -> CO2 + H2O Mikroorganismid vajavad hapnikku ka
lämmastiku biooksüdatsiooniks: NH4+ + O2 -> 2H+ + NO3- + H2O
14.
Mis on püsivad orgaanilised ained (POP) ja nende põhilised
keskkonnaomadused?
Püsivad orgaanilised ained on halvasti biolagundatavad ning
suunatuna heitvetega veekogudesse, satuvad ka joogivette. Püsivad
orgaanilised ained on põhiliselt aromaatsed ning kloorisisaldavad
süsivesinikud. Kuna nad ei allu biolagundamisele, võib neid veest
kõrvaldada ainult keemiliste ning füüsikaliste meetoditega. POP-id
on
raskelt lagunevad ja pikaajaliselt keskkonnas püsivad kemikaalid.
POP-id lahustuvad rasvas ja õlides, on lipofiilsed ja
bioakumuleeruvad organismide
rasvkoes , maksas, ajus, rinnapiimas ja
munarebus . POP'idele on iseloomulik biomagnifikatsioon:
kontsentratsiooni kasv toiduahelas. Esialgu madala
kontsentratsiooniga, POP-id muutuvad toitumisahela
tipus toksiliseks
ja inimestele ohtlikuks. POP-id sisalduvad kõigis
keskkonnasfäärides: õhus, pinnases, vees ja põhjamudas ning
ohustavad enim veeorganisme. POP-id pärinevad: - tootmisharude
toodangust nagu
elektroonika - ja tuleohutuse
seadmed ,
elektri-
isolatsioon , ehitusmaterjalide
segud (softener); - keemia-,
tselluloosi- ja paberitööstusest; - söe- ja naftasaaduste põletus-
ja töötlusprotsessidest; - sisalduvad eriotstarbelistes toksilistes
biotsiidides.
15.
Radionukliidid ning nende roll keskkonna saastajatena.
Radionukliidid on raskete aatomite (näiteks uraani või plutooniumi)
lõhustumise
saadused ning nad võivad tekkida ka stabiilse aatomi
ning neutroni vahelisel reaktsioonil. Radionukliidid emiteerivad
ioniseerivat kiirgust - α- ja β-osakesi ning γ-kiirgust:
Radiatsioon kahjustab
kudesid ja verekomponente ning geneetilist
materjali. Mõned radionukliidid on loodusliku päritoluga, mis
leostuvad mineraalidest, kuid teised on pärit tuumarelva
katsetamistest ning tuumaelektrijaamadest.
Joogivee saaste on
peamiselt seotud raadiumiga (Ra). Transuraani elementide mõju
ookeanikeskkonnas kasvab, kuna need on väga toksilised ning
pikaealised.
16.
Kust satuvad väliskeskkonda polüklooritud bifenüülid (PCB)? Mis
on nende üldvalem ning olulised omadused keskkonna seisukohalt?
Nad võivad
sisaldada 1 kuni 10 Cl-aatomit. PCB on termiliselt,
keemiliselt ja bioloogiliselt äärmiselt püsivad, seetõttu
kasutati neid
trafode jahutusvedelikuna,
asbesti ning
puuvilla immutamiseks, epoksüvärvide lisanditena. PCB omaduste tõttu hakkas
toimuma nende akumuleerumine keskkonnas. Nende lagundamiseks
põletamisega on vaja rakendada erimeetmeid. Aeroobsed
bakterid võivad lagundada PCB-d, mis sisaldavad 1 või 2 Cl-aatomit, kuid PCB
sisaldavad oma molekulis keskmiselt 3,5 Cl. Kuigi 1980ndate aastate
lõpus leiti, et anaeroobsed bakterid on võimelised põhjasetetes
lagundama suurema Cl-sisaldusega PCB
mono või dikloroü + H2O + 2Cl-PCB -> CO2 + 2H+ + 2Cl- + 2H-PCB Protsess
toimub äärmiselt aeglaselt võrreldes mono- ning dikloro-PCB
lagundamisega aeroobsete
bakteritega , mis lõpuks võivad PCB
lagundada anorgaaniliseks klooriks, süsihappegaasiks ning veeks.
17.
Nimetage atmosfääris olevaid “sfääre” ning tooge välja nende
põhilised omadused.
Atmosfäär jaotatakse temperatuuri ja tiheduse järgi, mis on
tingitud füüsikalistest ja fotokeemilistest protsessidest,
troposfääriks, stratosfääriks, mesosfääriks ja termosfääriks.
Atmosfääri maa lähedane püsiva koostisega kiht troposfäär
ulatub 10-16 km kõrgusele Maa pinnast. Troposfääri ülemise kihi
tropopausi madalaim temperatuur on - 56°C, mis põhjustab veeauru
sublimatsiooni ja jääkristallide teket. Veeauru hulk troposfääris
on
varieeruv . Stratosfääri temperatuur tõuseb kuni -2°C,
tingituna osoonikihi võimest absorbeerida soojenemist põhjustavat
UV-kiirgust. Osooni kontsentratsioon kihi keskel ulatub kuni 10 ppm.
Mesosfääris on kiirgust neelavate osakeste kontsentratsioon madal,
mistõttu temperatuur kihis langeb kuni - 92°C ca 85 km kõrgusel.
Maapinnast kuni 500 km kõrgusele ulatuvas termosfääris tõuseb
temperatuur lühilainelise
18.
Atmosfäärihapniku põhilised reaktsioonid. Illustreerige
valemitega.
Hapnik on vajalik energiatootmisprotsessideks ning fossiilkütuste
põletamiseks: CH4 (maagaas) + O2 -> CO2 + H2O Hapnik pöördub
tagasi atmosfääri roheliste taimede fotosünteesi käigus: CO2 +
H2O + hv-> + O2. Atomaarne hapnik O tekib fotokeemilisel
reaktsioonil ning on termosfääris püsiv: O2 + hv-> O + O
Hapnikioon O+ võib tekkida UV-kiirguse toimel: O + hv-> O+ + e- ;
O+
domineerib ionosfääris ning võib reageerida molekulaarhapnikuga
või lämmastikuga positiivsete ioonide tekkega: O + + O2 ->O2 + +
O O + + N2 -> NO+ + N O2+ ionosfääris võib tekkida UV-kiirguse
(17-103 nm) või madala energiaga röntgenkiirguse toimel: O2 + hv->
O2 + + evõi sellisel reaktsioonil: N2 + +O2
N2 +O2 +
Osoon O3 kaitseb elusolendeid tapva UV-kiirguse eest. See
tekib hapnikust UV-kiirguse toimel: O2 + hv-> O +O Osoon on
termodünaamiliselt ebapüsiv ning laguneb kiiresti: 2O3-> 3O2
Stratosfääri osoon laguneb reageerides atomaarhapnikuga,
hüdroksüülradikaalidega ning NOga:
19.
Atmosfäärilämmastiku reaktsioonid. Illustreerige valemitega.
Lämmastiku sisaldus atmosfääris on 78%. Väikse osa lämmastikku
seovad
välk ning põlemisprotsessid. Erinevalt hapnikust ei
dissotsieeru lämmastik kergelt UV-kiirguse toimel, kuigi kõrgustel
üle 100 km tekib atomaarne lämmastik fotokeemiliselt: N2+hv->N
+N Aromaarne lämmastik võib tekkida ka: Ionosfääris domineerib
lämmastikoksiidist (NO) tekkiv NO+-
ioon . Ionosfääri
madalamas osas
(50-85 km) tekib NO+ ioonisatsioonkiirguse toimel: NO + hv->NO+
+eKosmosekiirguse toimel tekivad seal ka N2+ -
ioonid : N2 + hv ->
N2 ++ ePõhiline atmosfääri
saastaja NO2 võib fotokeemiliselt
kergelt dissotsieeruda: NO2+ hv-> NO + O
20.
Lämmastikoksiidid atmosfääris ning nende muundumised.
Illustreerige valemitega.
Tavaliselt
on atmosfääris kolm lämmastikoksiidi: dilämmastik(mono)
oksiid -
N2O; lämmastikoksiid –NO; lämmastikdioksiid - NO2. N2O –
“
naerugaas ” tekib mikrobioloogilistes protsessides ning esineb
mittesaastatud atmosfääris kontsentratsioonis ca 0,3 ppm. See gaas
on suhteliselt inertne ning nähtavasti ei mängi erilist rolli
atmosfääri alumistes kihtides. Selle kontsentratsioon kahaneb
kiiresti kõrguse kasvuga tänu fotokeemilistele
reaktsioonidele :
Lõhnatu lämmastikoksiid (NO) ning punakas-pruunikas
lämmastikdioksiid NO2 on tähtsad õhu saastajad. Üldiselt
väljendatakse neid NOx-na. NOx tekib nii loodusprotsessides –
välk, bioloogilised protsessid kui ka saasteallikatest. NOx tekib
peamiselt fossiilkütuste põletamisel. NO tekib
sisepõlemismootorites: Põletamisel kõrgetel
temperatuuridel tekivad hapniku ja lämmastiku
aatomid : kus M on suure energiaga
keha, mis omab piisavalt energiat, et lõhkuda O2 ja N2-molekulide
keemilist sidet
21.
22.
23.
Kuidas satuvad atmosfääri vääveldioksiid ning väävelvesinik?
Kuidas nad seal muunduvad?
Väävel on peamiselt SO2, SO3, H2S ja sulfaatvormis. Antropogeenne
tegevus lisab aastas atmosfääri ca 100 mln t väävlit, millest
suurim osa on pärit kivisöe põletamisest. Bioloogilised protsessid
ning vulkaanide
pursked lisavad sellele aastas veel kuni 1 mln t.
Väävelvesinik muundub atmosfääris kiiresti vääveldioksiidiks:
Vääveldioksiidi reaktsioone atmosfääris mõjutavad mitmesugused
faktorid : temperatuur, niiskus, valguse intensiivsus, osakeste
pinnaomadused jm. Atmosfääris võib SO2 osaleda: fotokeemilistes
reaktsioonides; fotokeemilistes ning keemilistes reaktsioonides,
eriti alkeenidega; keemilistes protsessides veetilkades, eriti kui
seal sisalduvad metallide soolad ning ammoonium; tahkedel osakestel
kulgevates reaktsioonides. Lämmastikoksiidide ja süsivesinike
juuresolekul suureneb tublisti atmosfääri SO2 oksüdatsiooni
kiirus. SO2 oksüdatsiooni kiirus võib
ulatuda kuni 5-10% tunnis.
24+25.
Millised komponendid on vajalikud fotokeemilise sudu tekkeks?
Illustreerige sudu tekke mehhanisme keemiliste võrranditega. Milles
seisneb sudu kahjulik mõju?
Fotokeemilise sudu tekkeks on vaja kolme komponenti: UV-kiirgus;
süsivesinikud; ja lämmastikoksiidid. Reaktsioonivõimeliste
süsivesinike ning lämmastikoksiidide allikaks on sõiduautode ning
veokite sisepõlemismootorid. Kõrgetel temperatuuridel ning rõhu
all bensiini mittetäielikul põletamisel keemilistes reaktsioonides
tekkinud kõrvalproduktide seas on suure reaktsioonivõimetega
ühendeid. NO, NO2, osooni ning süsivesinike kontsentratsioonide
muutuseid päeva jooksul võib seletada järgmiste
reaktsioonivõrranditega: 1. Primaarsed
fotokeemilised reaktsioonid,
mille käigus tekib atomaarne hapnik: 2. Atomaarne O reageerib
molekulaarsega,
andes osooni: O + O2 + M -> O3 + M M - mingi
kolmas
molekul (tavaliselt O2 või N2), mis absorbeerib reaktsiooni
käigus eraldunud energiat. Ilma selle aineta (M) laguneks osoon
kiiresti O2-ks ja O-ks. Järgnevalt reageerib osoon NO-ga, andes NO2:
O3 + NO ->NO2 + O2 3. Süsivesinikest tekivad orgaanilised vabad
radikaalid: O + R -> R°+ teised saadused O3 + RH -> R°+
ja/või teised saadused. 4. Ahelreaktsiooni arenemise, hargnemise ja
katkemise reaktsioonid on väga erinevad, näiteks järgmised: NO +
ROO° -> NO2 + ja/või teised saadused NO2 + R°-> saadused
(näiteks PAN)
26.
Happevihmade teke ning mõju keskkonnale.
Kui sademetes esinevad tugevamad happed kui lahustunud CO2, võib
rääkida happevihmast. Kuid tegemist on ka teiste happeliste
sademetega – uduga, lumega jt. Happevihma komponendid on põhiliselt
HNO3 ja H2SO4, mis pärinevad happelistest
gaasidest –SO2-st ja
NOx-st. Põhiküsimus on: millal nimetada vihma
happeliseks ?
Tavalise, puhta loodusliku vihma pH = 5,7 (CO2 lahustumise tõttu õhu
niiskuses). Kui pH Happevihm võib
tekkida otse HCl ning väävelhappe hägust. Aga enamus sellest
pärineb happelistest gaasidest: Happevihmade
leviala on mõnesajast
kilomeetrist kuni tuhandete kilomeetriteni. Happevihmade kahjulikud
efektid on järgmised: otsene
fütotoksilisus, mis on tingitud hapete kõrgendatud
kontsentratsioonidest fütotoksilisus,
mis pärineb happelistest gaasidest, eriti SO2 ning NOx-st; kaudne
fütotoksilisus, näiteks Al3+ vabastamine pinnasest; tundlike
metsade hävimine; järvede
hapestumine ning sellega kaasnevad efektid järvede taimedele ning
loomadele; korrosioon.
Eriti tundlik on lubjakivi: nähtavuse
halvenemine, mis on tingitud sulfaatide aerosoolidest ning nende
aerosoolide mõjust pilvede optilistele ning füüsikalistele
omadustele.
27.28.
Osoonikihi teke.
Selle
lagunemine antropogeensete mõjude toimel. Maakera kaitsev osoon
tekib stratosfääris. O2 absorbeerib päikese UV-kiirgust
lainepikkusel 220-330 nm. Osoon tekib atmosfääris hapnikust: O2 +
hv-> O + O O + O2 + M -> O3 + M ning laguneb
fotodissotsiatsiooniga: O3 + hv -> O2 + O või reaktsioonide
seerias, mille üldvalem on: O+O3->2O2 Kuna osoon absorbeerib
tugevalt 220-330 nm vahemikus, kaitseb see ohtliku UV-B-kiirguse eest
(290 nm
Kõik kommentaarid