2009 01 01 2927

ft W ml iw S. i. IXjI!v r’A»nwvnA»*\iU, W.rumrj 'U)i ISBN V?#^U0MSW4-J. C by    PWN 20«r?

4.2. Chemia smogu fotochemicznego

97

PRZYKŁAD 4.1

Jednostki stężenia lotnych węglowodorów

Stwierdzono, że stężenie benzenu w nicwcnlylowanym laboratorium wynosi 220 pg - m \ Oblicz skład mieszaniny wyrażony w ppbv (benzenu) i ppbv C. Jakie znaczenie ma wyrażenie wyników pomiarów w ppbv C?

220 ng • m ³ jest równoważne 220/78.1 = 2.82 pmol ■ m \ Przy założeniu, że I m³ powietrza pod ciśnieniem /> i w temp. 25 C zawiera 40.9 moli gazów, otrzymujemy dla benzenu.    ^ ^ lO”^¹

40.9

10^J = 69 ppbv (benzenu)

Ponieważ benzen zawiera 6 atomów węgla, skład mieszaniny, biorąc pod uwagę węgiel, można wyrazić następująco:

6 C • 69 ppbv = 414 ppbv C

Znaczenie stosowania stężenia odnoszącego się do liczby atomów C wynika z faktu, że węglowodór, który zawiera n atomów węgla, może n-krotnie ulegać reakcjom opisanym równaniami (4.1.4>-(4.17).

Na terenach wiejskich obecność węglowodorów stanowiących tło wynika z emisji terpenów i innych lotnych węglowodorów (VOC) wszędzie tam. gdzie rosną drzewa, a szczególnie na terenach silnie zalesionych. Sumarycznie poziom tła węglowodorów innych niż metan mieści się w zakresie od 10 do 20 ppbv C, czyli o dwa rzędy w ielkości mniejszym niż w przypadku metanu.

Istnieje szereg naturalnych i antropogenicznych źródeł metanu. Jest on uwalniany w trakcie wydobywania, produkcji i transportu gazu ziemnego, którego głównym składnikiem jest metan. Gaz ten powstaje również w biologicznych reakcjach przebiegających na terenach podmokłych, polach ryżowych i składowiskach odpadów. Proces ten zostanie opisany później, gdy rozpatrywać będziemy wantnki. w jakich mikroorganizmy są czynnikami powodującymi degradację martwej materii organicznej. Metan jest gazem cieplarnianym i jego rola w absorbowaniu promieniowania podczerwonego została opisana w rozdz. 8.

Wszystkie węglowodory są podatne na utlenianie w ciągach reakcji inicjowanych przez rodniki hydroksylowe, ale szybkość ich przebiegu zależy od danego substratu. Szybkość reakcji utleniania metanu jest mniejsza niż większości innych węglowodorów, co sprawia, że czas jego przebywania w atmosferze wynosi ok. 10 lat. Dlatego też metan jest substratem, który ulega wolno przebiegającym reakcjom utleniania, ale lokalna emisja innych węglowodorów może mieć większy wpływ na dzienny cykl utleniania węglowodorów. W skali globalnej metan jest jednym z dwóch głównych czynników, zużywających rodniki hydroksylowe. Uczestniczy on w następujących reakcjach:

CH4 4- *OH	TH, -1- H20	(4.39)
*CH? + O; -*•	CHiOO*	(4.40)
CH.,00* + NO -*	CHtO* + NO:	(4.41)