Ozon ve Fotokimyasal Duman
Güneş ışığı, azot oksitler ve hidrokarbonların birleşerek yer seviyesi ozon ve fotokimyasal dumanın ikincil kirleticilerini nasıl oluşturduğunu açıklamaktadır.
Tanım
Fotokimyasal duman, güneş ışığının kirli havadaki azot oksitler ve uçucu organik bileşikler arasındaki reaksiyonları tetiklemesiyle oluşan ozon ve diğer oksidanların karışımıdır.
Kapsam
Ozon, nitrik oksit ve azot dioksit arasındaki fotostasyoner durumu, uçucu organik bileşiklerin bu dengeyi net ozon üretimine doğru kaydırmadaki rolünü, ozonun azot oksit ve hidrokarbon seviyelerine doğrusal olmayan bağımlılığını ve peroksiasetil nitrat gibi ikincil kirleticilerin oluşumunu kapsamaktadır.
Temel sorular
- Kirli şehirlerde güneşli günlerde ozon neden yer seviyesinde birikmektedir?
- Uçucu organik bileşikler ve azot oksitler ozonu birlikte nasıl kontrol etmektedir?
- Ozon azaltımı neden bazen azot oksitler yerine hidrokarbonların kesilmesiyle sağlanmaktadır?
Temel kuramlar
- Fotokimyasal ozon üretim döngüsü
- Uçucu organik bileşiklerin oksidasyonu, ozonu tüketmeden nitrik oksidi azot dioksite dönüştürmektedir; bu nedenle, azot dioksitin fotolizi, yer seviyesi ozonun net katalitik birikimine yol açmaktadır.
Mekanizmalar
Temiz havada ozon, nitrik oksit ve azot dioksit, net ozon üretimi olmaksızın fotostasyoner bir duruma ulaşmaktadır. Uçucu organik bileşikler mevcut olduğunda, bunların oksidasyonundan kaynaklanan peroksi radikalleri, ozonu yok etmeden nitrik oksidi azot dioksite dönüştürmektedir; azot dioksitin sonraki fotolizi ise ozon üreterek net bir birikim oluşturmaktadır. Verim, uçucu organik bileşiklerin azot oksitlere oranına doğrusal olmayan bir şekilde bağlı olup, belirgin azot oksit sınırlı ve hidrokarbon sınırlı rejimlerin ortaya çıkmasına neden olmaktadır.
Klinik önem
Yer seviyesi ozon, solunum sağlığına ve bitki örtüsüne zararlı önemli bir hava kirleticidir ve doğrusal olmayan kimyasının anlaşılması, etkili emisyon kontrol stratejilerine rehberlik etmektedir.
Tarihçe
Arie Haagen-Smit, 1950'lerin başında Los Angeles dumanının fotokimyasal kökenini belirlemiş, güneş ışığının araç egzozu ve hidrokarbonlar üzerinde etki ederek ozon ürettiğini göstermiştir; bu keşif, kentsel fotokimyasal hava kirliliği çalışmalarının temelini atmıştır.
Öne çıkan isimler
- Arie Haagen-Smit
- James Pitts
İlgili konular
Temel eserler
- haagenSmit1952
- finlaysonPitts2000
Sıkça sorulan sorular
- Yer seviyesi ozon, ozon tabakası ile aynı mıdır?
- Hayır. Stratosferik ozon, yaşamı ultraviyole radyasyondan korurken, yer seviyesi ozon, yüzeye yakın fotokimya ile oluşan zararlı bir kirleticidir; bu iki durum farklı süreçler tarafından yönetilmektedir.