一旦地理系统边界之外的化学物质释放到地理环境之中，无论它们是通过什么途径到来的，都会在地理系统的大气、水和土壤等各个分室中，立即开始被分解或净化。这是地理环境本身趋稳性的一种自发表现，也是地理质量维持自身稳常状态的一种惯性行为。这种化学物质的降解机制，可以帮助地理环境清除它自身不能接受的超常物质。没有这种自净作用，地理环境的质量将迅速恶化，甚至会很快达到窒息生命物质存在的毒化程度。因为外来化学物质向地理环境中的施放是连续不断的，其真实的毒化程度，只能是同时考虑化学物质污染与地理环境自净共同作用下的“净余”效应。这种降解，主要通过光降解、微生物降解和酸基水解这3个主要途径实现。由此认识环境的自净能力与净化程度，以期对地理质量的基本评定有一个全面的认识。

(一)光降解

　　驱动地理环境中化学反应的主要能源来自于太阳。不言而喻，释放到地理面中许多有机物分子的降解和传输，也必须考虑太阳辐射的重要作用。对于化学反应来说，有两种主要的光化学过程需要加以考虑：一种是直接的光分解，它包括化学物质在传输与降解过程中对光的吸收；一种是光敏分子的参与和作用，其表现为：通过形成自由基或其他活性成分，引起化学物质的加速分解，而这并非是化学分子本身所进行的直接光解。例如，希尔等人于1976年发现，丙酮作为一种高能的三重线态光敏分子，可引起在水中的氯乙烯的迅速降解。由于这种间接的光解作用，在大气的反应中十分重要，尤其对于常见的挥发性卤代烃更是如此，所以下面着重加以讨论。

　　1.大气中的光降解作用

　　碳氢化合物对臭氧O3的形成起着某种贡献作用，并可集聚起来在局部地方形成烟雾。在这种具有挥发性的碳氢化合物中，绝大部分都不可能直接吸收太阳辐射，尤其在可见光谱范围内更是如此。因此，它们的降解，主要是通过光敏分子的作用。其中最为重要的关键性光敏子为OH根，这在初始降解反应中已被认识，现把这些反应列于下。

　　RHC(碳氢化合物)、OH根，是我们即将使用的符号。从不同的源所发射出的RHC对NO向NO2的转变起主要作用，其中必然要经过OH的作用，即

RCO2· NO—→NO2 RCO·

　　在此过程中，将产生更多的O3。皮特斯等人于1976年考察了容器内(烟雾室)所测定的化学物消失速率(在模拟大气条件下)与双分子速率常数之间的关系，并表示为：

R OH·—→R· H2O

　　式中R为碳氢化合物的简写形式。测定结果表示在图19-7中，这是在烟雾室中化学物质消失的相对速率与羟基降解反应之间的关系。

图19-7 烟雾室中化学物消失与羟基降解反应之间的关系

　　因为应用经验方法解决OH根与有机物之间的反应速率常数，似乎更为容易一些，所以建立它们之间的相关关系是至为重要的。现已测出了几种分子的速率常数，见表19—2。

　　有关表19－2还须指出，所给出的数值均是在25℃时的测定结果。我们知道，速率常数对于温度的变化总是十分敏感的。例

表19－2各种碳氢物(基于同羟基反应)的速率常数

　　如可以把甲烷和CO的速率常数K表达如下：

CH4 OH·—→CH3 H2O

　　本文标题：地理环境的自净
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