До настоящего времени детальный механизм трансформации соединений серы не установлен. Наиболее вероятным представляется протекание реакций окисления с участием свободных радикалов: H2S+ ОН- → Н2О + HS, HS + О2 → ОН- + SO, SO+ НО2 → SO2 + ОН-. Полученный из сероводорода диоксид серы (как и SO2, поступающий из антропогенных источников) окисляется далее: SO2+ ОН- → HSO3, HSO3 + НО2 → SO3 + 2ОН-, SO2 + НО2 → SO3 + ОН-. Скорость трансформации диоксида серы при средних значениях концентраций свободных радикалов в воздухе составляет примерно 0,1% в час, что соответствует времени пребывания SO2 в атмосфере, равному 5 сут. Процесс трансформации диоксида серы в воздухе резко ускоряется в промышленных регионах, где имеет место увеличенное содержание свободных радикалов. Триоксид серы (серный ангидрид) легко взаимодействует с частицами атмосферной влаги и образует растворы серной кислоты: SO3 + Н2О → H2SO4. Реагируя с аммиаком или ионами металлов, присутствующими в частицах атмосферной влаги, серная кислота частично переходит в соответствующие сульфаты. В основном это сульфаты аммония, натрия, кальция. Образование сульфатов происходит и в процессе окисления на поверхности твердых частиц, взвешенных в воздухе. В этом случае стадии окисления предшествует адсорбция, сопровождающаяся химическими реакциями с образованием сульфитов:
Раздел 4. Воздушная среда города 191 SO2 + СаО → CaSO3, SO2 + MgO → MgSO3. В дальнейшем при взаимодействии с молекулярным кислородом сульфиты переходят в соответствующие сульфаты. В дождливую погоду возможен процесс окисления SO2 после предварительной адсорбции их каплями атмосферной влаги. В процессе окисления SO2 в жидкой фазе активное участие принимают ионы ОН- и НО23-, которые образуются в результате фотохимических превращений в слое облаков. Конечными продуктами окисления SO2 как в растворе, так и в газовой фазе, является серная кислота, которая образуется в виде мелкодисперсных аэрозолей. Аэрозоли вымываются из атмосферы осадками и адсорбируются на поверхности земли. Такие явления называются кислотными дождями. Водородный показатель (рН) воды кислотных дождей менее 5,6. В первые моменты после выброса диоксида серы в атмосфере практически отсутствуют частицы серной кислоты и сульфатов. Со временем доля SO2 в воздухе уменьшается, одновременно растет доля серы в виде H2SO4 и сульфатов. Количество серной кислоты в атмосфере достигает максимума спустя 10 часов после выброса, а сульфатов — через 30—40 часов.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Трансформация соединений серы в тропосфере» з дисципліни «Екологія міста»
