Química Troposférica

A química troposférica descreve os ciclos oxidantes e as reações radicais que processam gases-traço na camada mais baixa da atmosfera, onde ocorrem o clima e a maior parte da poluição.

Definition

A química de gases-traço e aerossóis na troposfera, dominada pela oxidação radicalar diurna iniciada pelo radical hidroxila.

Scope

Este tópico abrange a oxidação fotoquímica de compostos orgânicos voláteis, monóxido de carbono, enxofre e espécies de nitrogênio na troposfera, centrando-se no ciclo do radical hidroxila e na formação de ozono e aerossol orgânico secundário. Inclui tanto a química de fundo limpa quanto os regimes poluídos.

Core questions

• Como o radical hidroxila controla a vida útil dos gases-traço?
• O que determina se o NOx leva à produção ou perda de ozono?
• Como os aerossóis orgânicos secundários são formados a partir de precursores na fase gasosa?
• Que papel desempenha a química noturna do NO3?

Key theories

Ciclo de oxidação HOx-NOx-VOC

A produção de ozono troposférico resulta do ciclo acoplado de radicais HOx e NOx durante a oxidação de compostos orgânicos voláteis iniciada pelo OH, com o resultado dependendo da abundância relativa de NOx e carbono reativo.

Mechanisms

O OH inicia a oxidação de hidrocarbonetos e CO, formando radicais peroxila que convertem NO em NO2; a fotólise de NO2 produz ozono. Os radicais NO3 fornecem uma via de oxidação noturna análoga, e a oxidação parcial de orgânicos maiores produz produtos de baixa volatilidade que se condensam em aerossol orgânico secundário.

Clinical relevance

A química troposférica governa o ozono ao nível do solo e a matéria particulada, os dois poluentes mais importantes para os padrões de qualidade do ar e a exposição dos ecossistemas.

History

O reconhecimento na década de 1970 de que o OH, em vez da fotólise direta, controla a oxidação troposférica, reformulou a ciência da qualidade do ar e explicou a remoção global de metano e outros gases reduzidos.

Seminal works

• finlaysonPitts2000
• vanLoon2017

Frequently asked questions

O ozono troposférico é o mesmo que a camada de ozono?

Não. O ozono estratosférico protege a superfície da luz ultravioleta, enquanto o ozono troposférico é um poluente próximo à superfície e um gás de efeito estufa formado a partir de emissões.