Виды соединений азота. В состав атмосферы входит ряд азотсодержащих микровеществ, но в кислотной седиментации участвуют только два из них: окись и двуокись азота, которые в результате протекающих в атмосфере реакций образуют азо¬тистую кислоту.
Окись азота под действием окислителей (например, озона) или различных свободных радикалов преобразуется в дву¬окись азота: (окись азота + радикал пероксида водорода двуокись азота + радикал гидроксила); (окись азота + озон двуокись азота + молекулярный кислород). Итак, можно предположить, что окисью азота можно пре¬небречь вследствие указанных окислительных процессов. Од¬нако это не совсем так, что объясняется двумя причинами. Первая заключается в том, что выброс оксидов азота в значи¬тельной степени происходит в форме окиси азота, и требуется время, чтобы полностью превратилась в. С другой стороны, в непосредственной близости от источников загряз¬нения количество окиси азота превышает количество двуоки¬си азота.
Это соотношение увеличивается в сторону двуокиси азота по мере приближения к территориям, непосредственно не подверженным загрязнению. Например, в безусловно чис¬том воздухе над поверхностью океана часть окиси азота со¬ставляет всего несколько процентов от двуокиси азота.
Соот¬ношение этих газов, впрочем, может меняться вследствие фо¬тодиссоциации двуокиси азота: (двуокись азота+ квант света окись азота+ атом кислорода), Кислотную среду в атмосфере создает также азотная кис¬лота, образующаяся из оксидов азота. Если находящаяся в воздухе азотная кислота нейтрализуется, то образуется азот¬нокислая соль, которая обычно присутствует в атмосфере в виде аэрозолей. Это относится также к солям аммония, кото¬рые получаются в результате взаимодействий аммиака с ка¬кой-либо кислотой. Источники соединений азота.
Эти источники могут быть как естественными, так и антропогенными. Рассмот¬рим наиболее важные естественные источники. Естественные и антропогенные источники соединений азота, содержащихся в атмосфере. Почвенная эмиссия оксидов азота. В про¬цессе деятельности живущих в почве денитрифицирующих бактерий из нитратов высвобождаются оксиды азота. Соглас¬но современным данным ежегодно во всем мире образуется 8 млн т оксидов азота.
Грозовые разряды. Во время электрических разрядов в атмосфере из-за очень высокой температуры и пе¬рехода в плазменное состояние молекулярные азот и кисло¬род в воздухе соединяются в оксиды азота. В состоянии плаз¬мы атомы и молекулы ионизируются и легко вступают в химическую реакцию. Об¬щее количество образовавшихся таким способом оксидов азо¬та составляет 8 млн т в год. Горение биомассы. Этот источник может быть как естественным, так и искусственным. Наибольшее количество биомассы сгорает в результате выжигания леса (с целью по¬лучения производственных площадей) и пожаров в саванне.
При горении биомассы в воздух поступает 12 млн т оксидов азота в год. Прочие источники естественных выбросов оксидов азота менее значительны и с трудом поддаются оценке. К ним относятся: окисление аммиака в атмосфере, разложение находящейся в стратосфере закиси азота, вследствие чего происходит обратное попадание образовавшихся оксидов в тропосферу и, наконец, фотолитические и биологические процессы в океанах.
Эти естественные источники совместно вырабатывают в год 2-12 млн т оксидов азота. Среди антропогенных источников образования оксидов азота на первом месте стоит горение ископаемого топлива (уголь, нефть, газ и т. д.). Во время горения в результате воз¬никновения высокой температуры находящиеся в воздухе азот и кислород соединяются. Количество образовавшегося оксида азота NO пропорционально температуре горения. Кро¬ме того, оксиды азота образуются в результате горения имею¬щихся в топливе азотсодержащих веществ.
Сжигая топливо, человек ежегодно выбрасывает в воздух 12 млн т оксидов азота Значительным ис¬точником оксидов азота также является транспорт. В целом количества естественных и искусственных выбросов приблизительно одинаковы, однако последние, так же как и выбросы соединений серы, сосредоточены на огра¬ниченных территориях Земли. Необходимо упомянуть, однако, что количество выбросов оксидов азота из года в год растет в отличие от эмиссии двуокиси серы, поэтому соединения азота играют огромную роль в образовании кис¬лотных осадков.