1.2 Загрязнение диоксидом серы.

Степень загрязнения атмосферы зависит от количества выбросов вредных веществ и их химического состава, от высоты, на которой осуществляются выбросы, и от климатических условий, определяющих перенос, рассеивание и превращение выбрасываемых веществ. 

Источники загрязнения атмосферы различаются по мощности выброса (мощные, крупные, мелкие), высоте выброса (низкие, средней высоты и высокие), температуре выходящих газов (нагретые и холодные). К мощным источникам загрязнения относятся производства типа металлургических и химических заводов, заводов строительных материалов, тепловые электростанции и др. К мелким источникам загрязнения - небольшие котельные и предприятия местной и пищевой промышленности, трубы печного отопления и т.п. Большое количество мелких источников может значительно загрязнять воздух. Под низкими источниками понимают такие, в которых выброс осуществляется ниже 50 м, под высокими - выброс выше 50 м. Нагретыми условно называют источники, у которых температура выбрасываемой газо-воздушной смеси выше 50 °С; при более низкой температуре выбросы считаются холодными.

Загрязняющие вещества поступают в атмосферу главным образом от природных источников и вследствие деятельности человека. Иногда это называют первичным загрязнением, в отличие от вторичного загрязнения, причиной которого являются химические изменения веществ в атмосфере.

После выхода из источника загрязнения не остаются в атмосфере в неизменном виде. Происходят физические изменения, особенно в процессе динамических явлений, таких как перемещение и распространение в пространстве, турбулентная диффузия, разбавление и т. д. Кроме того, в результате химических процессов в атмосфере также происходят изменения. Часто это лишь простые быстрые химические реакции ( например, окисление), температурные изменения, приводящие к конденсации некоторых газов и паров, сопровождающейся образованием туманов, капель и т.д. После длительного пребывания некоторых газообразных загрязняющих веществ в атмосфере они превращаются в твердые, чрезвычайно тонкодисперсные частицы. Солнечное изменение вызывает в атмосфере химические реакции между различными загрязняющими веществами и окружающей их средой.

Наиболее часто происходящий в атмосфере химический процесс – окисление веществ кислородом воздуха. Так, в атмосфере происходит окисление диоксида серы в триоксид и оксида азота в диоксид. Аналогичным образом окисляются многие органические вещества, например альдегиды до органических кислот, ненасыщенные углеводороды и множество других веществ.

атмосфере происходит под действием солнечного света значительно быстрее. Эта реакция описывается уравнением.

SO + O -----SO + O

Помимо трансформации диоксидом серы в серную кислоту и сульфаты сток ( вывод из атмосферы ) этих соединений происходит в результате мокрого ( с атмосферными осадками ) и сухого осаждения ( при контакте с поверхностью почвы, водоемы или с растительностью). Серная кислота является основным компонентом, приводящим к закислению атмосферных осадков. В первый момент после выброса диоксида серы в атмосфере отсутствует серная кислота и сульфаты. Через 10-15 часов после выброса образуется максимум серной кислоты. Содержание сульфатов будет возрастать в течение 40-50 часов. Опасность загрязнения атмосферы ,соединениями серы, связана с возможностью трансграничного переноса на большие расстояния).

В сухом чистом воздухе диоксид серы сохраняется в течение 2 – 4 или более дней, прежде чем полностью превратится в триоксид. При высокой влажности и в присутствии твердых веществ, катализирующих окисление, полупериод реакции составляет 10 – 20 мин. За это время половина серы превращается в триоксид. Однако вследствие кинетики этой реакции полное окисление второй половины может занять от нескольких суток. Помимо влажности и наличия суспендированных твердых частиц ускорить реакции окисления могут такие фактора как ультрофиолетовыое излучение, а также наличие сильных оксидантов либо их вторичное формирование. К этим веществам относится озон, пероксиды и атомарный кислород, которые образуются в ходе многих фотохимических реакций. Солнечный свет с длиной волны в диапазоне 290 – 700 нм является фотохимически эффективным, а вещества, поглощающие такое излучение, могут действовать как основные фоточувствительные датчики, которые переносят поглащенную энергию к молекулам веществ, способных претерпевать указанные превращения.

В число первичных веществ, поглащающх ультрофиолетовое излучение, входят сера, диоксид азота и альдегиды. Это излучение возбуждает молекулы указанных веществ, которые затем реагируют с молекулярным кислородом атмосферы с образованием атомарного кислорода. Диоксид серы поглащает излучение при длинах волн от 290 до 400 нм , так что окисление диоксида серы триоксид в

Реакции с участием диоксида серы протекают необратимо.