वायुमंडलीय पर्यावरणीय रसायन विज्ञान
वायुमंडलीय पर्यावरणीय रसायन विज्ञान पृथ्वी के वायुमंडल की रासायनिक संरचना और उन अभिक्रियाओं का अध्ययन करता है जो क्षोभमंडल और समतापमंडल में ट्रेस गैसों, एयरोसोल और प्रदूषकों को रूपांतरित करती हैं।
Definition
पर्यावरण रसायन विज्ञान की वह शाखा जो वायुमंडल में रासायनिक प्रजातियों, विशेष रूप से पर्यावरणीय महत्व की ट्रेस गैसों और एयरोसोल के स्रोतों, अभिक्रियाओं, परिवहन और सिंक से संबंधित है।
Scope
यह क्षेत्र गैस-चरण, जलीय और विषम रसायन विज्ञान को शामिल करता है जो हवा में प्राकृतिक और मानवजनित प्रजातियों के भाग्य को नियंत्रित करता है। इसमें हाइड्रॉक्सिल रेडिकल द्वारा संचालित ऑक्सीडेंट चक्र, विभिन्न वायुमंडलीय परतों में ओजोन का निर्माण और विनाश करने वाली प्रकाश रसायन विज्ञान, वर्षा का अम्लीकरण और शहरी स्मॉग का निर्माण शामिल है। जोर विशुद्ध रूप से भौतिक के बजाय पर्यावरणीय है: उत्सर्जन द्वितीयक प्रदूषक कैसे बनते हैं, उनका परिवहन और जमाव कैसे होता है, और वायु गुणवत्ता, पारिस्थितिकी तंत्र और जलवायु के लिए इसका क्या अर्थ है।
Sub-topics
Core questions
- क्षोभमंडल की ऑक्सीकरण क्षमता को क्या नियंत्रित करता है?
- प्राकृतिक और मानवजनित उत्सर्जन ओजोन और अम्ल जैसे द्वितीयक प्रदूषक कैसे बनते हैं?
- ओजोन समतापमंडल में सुरक्षात्मक क्यों है लेकिन सतह के पास हानिकारक क्यों है?
- हैलोजन प्रजातियाँ उत्प्रेरक रूप से समतापमंडलीय ओजोन को कैसे नष्ट करती हैं?
- कौन से रासायनिक मार्ग उत्सर्जन को अम्ल जमाव और फोटोकेमिकल स्मॉग से जोड़ते हैं?
Key theories
- चैपमैन चक्र और उत्प्रेरक ओजोन विनाश
- चैपमैन तंत्र ऑक्सीजन से समतापमंडलीय ओजोन के फोटोकेमिकल निर्माण और हानि का वर्णन करता है, जबकि HOx, NOx और हैलोजन रेडिकल से जुड़े उत्प्रेरक चक्र ओजोन हानि को बहुत तेज करते हैं, जिससे देखी गई कमी की व्याख्या होती है।
- क्षोभमंडलीय ऑक्सीडेंट (HOx) चक्र
- हाइड्रॉक्सिल रेडिकल प्रमुख वायुमंडलीय ऑक्सीडेंट के रूप में कार्य करता है, अधिकांश कम ट्रेस गैसों के क्षरण को शुरू करता है और प्रदूषकों और ग्रीनहाउस गैसों के जीवनकाल को नियंत्रित करता है।
Mechanisms
अधिकांश वायुमंडलीय परिवर्तन रेडिकल-चालित प्रकाश रसायन विज्ञान हैं। सूर्य का प्रकाश ओजोन, नाइट्रोजन डाइऑक्साइड और अन्य प्रजातियों का प्रकाश-अपघटन करके OH, HO2 और NO3 जैसे प्रतिक्रियाशील रेडिकल उत्पन्न करता है; ये रेडिकल श्रृंखला अभिक्रियाओं के माध्यम से हाइड्रोकार्बन, सल्फर और नाइट्रोजन यौगिकों का ऑक्सीकरण करते हैं। एयरोसोल और बादल की सतहों पर विषम अभिक्रियाएं, जिनमें ध्रुवीय समतापमंडलीय बादलों पर होने वाली अभिक्रियाएं भी शामिल हैं, अन्यथा निष्क्रिय हैलोजन जलाशयों को सक्रिय करती हैं और प्रासंगिक ओजोन हानि को प्रेरित करती हैं।
Clinical relevance
वायुमंडलीय रसायन विज्ञान वायु-गुणवत्ता प्रबंधन, ओजोन परत के मॉन्ट्रियल प्रोटोकॉल के संरक्षण और यह आकलन करने का आधार है कि अल्पकालिक प्रदूषक जलवायु के साथ कैसे परस्पर क्रिया करते हैं। इन अभिक्रियाओं को समझना उत्सर्जन नियंत्रण रणनीतियों और मिट्टी, जल और मानव स्वास्थ्य पर जमाव के प्रभावों की व्याख्या करने के लिए आवश्यक है।
History
वायुमंडलीय पर्यावरणीय रसायन विज्ञान 20वीं सदी के मध्य में हागेन-स्मिट द्वारा लॉस एंजिल्स में फोटोकेमिकल स्मॉग की पहचान के साथ उभरा और 1970 के दशक में इस मान्यता के साथ परिपक्व हुआ कि उत्प्रेरक चक्र समतापमंडलीय ओजोन को कम करते हैं। अंटार्कटिक ओजोन छिद्र की 1985 की खोज ने इस क्षेत्र को बदल दिया और अंतर्राष्ट्रीय विनियमन को प्रेरित किया।
Key figures
- Paul J. Crutzen
- Mario J. Molina
- F. Sherwood Rowland
- Barbara J. Finlayson-Pitts
Related topics
Seminal works
- farman1985
- finlaysonPitts2000
- vanLoon2017
Frequently asked questions
- यह भौतिकी या पृथ्वी-विज्ञान के अर्थ में वायुमंडलीय रसायन विज्ञान से कैसे भिन्न है?
- यह समान अभिक्रिया रसायन विज्ञान साझा करता है लेकिन पर्यावरणीय प्रश्नों पर जोर देता है: प्रदूषक निर्माण, जमाव, वायु गुणवत्ता और नीति-प्रासंगिक प्रभाव, न कि केवल वायुमंडलीय गतिशीलता या विकिरण पर।
- हाइड्रॉक्सिल रेडिकल इतना महत्वपूर्ण क्यों है?
- OH वायुमंडल का मुख्य दिन का ऑक्सीडेंट है; यह मीथेन, कार्बन मोनोऑक्साइड और अधिकांश प्रदूषकों के जीवनकाल को निर्धारित करता है, प्रभावी रूप से क्षोभमंडल के स्व-सफाई एजेंट के रूप में कार्य करता है।