Your browser does not support JavaScript!

Αρχική    Αριθμητικές προσομοιώσεις της επίδρασης διαλυτών στην τροποσφαιρική χημεία  

Αποτελέσματα - Λεπτομέρειες

Προσθήκη στο καλάθι
[Προσθήκη στο καλάθι]
Κωδικός Πόρου 000324887
Τίτλος Αριθμητικές προσομοιώσεις της επίδρασης διαλυτών στην τροποσφαιρική χημεία
Άλλος τίτλος Numerical simulations of the impact of solvents on tropospheric chemistry
Συγγραφέας Περάκης, Λάζαρος Γ
Σύμβουλος διατριβής Κανακίδου, Μαρία
Περίληψη Οι ανθρωπογενείς εκπομπές πτητικών οργανικών ενώσεων (VOC) στην τροπόσφαιρα και στην συνέχεια η διάσπασή τους παρουσία οξειδίων του αζώτου, έχουν σαν αποτέλεσμα την παραγωγή δευτερογενών προϊόντων όπως το όζον, τo νιτρικό οξύ και το νιτρικό εστέρα του οξικού οξέος (ΡΑΝ). Οι παραπάνω ρύποι βλάπτουν τόσο το περιβάλλον όσο και την ανθρώπινη υγεία. Επίσης, κάποιες από αυτές τις ενώσεις, συμμετέχουν στην παραγωγή δευτερογενών οργανικών αερολυμάτων (SOA) τα οποία είναι επίσης επιβλαβή για την ανθρώπινη υγεία, δρουν σαν υποστρώματα για ετερογενείς αντιδράσεις, επηρεάζουν την τροποσφαιρική χημεία και σκεδάζουν την ηλιακή ακτινοβολία μεταβάλλοντας έτσι τo ενεργειακό ισοζύγιο της ατμόσφαιρας.
Ένα σημαντικό ποσοστό των ανθρωπογενών εκπομπών των VOC, προέρχεται από την χρήση των οργανικών ενώσεων ως διαλύτες, ως ουσίες δηλαδή που έχουν την ικανότητα να διαλύουν, να φέρνουν σε αιώρηση ή να εκχυλίζουν άλλες ενώσεις χωρίς όμως να επιφέρουν χημική αλλαγή στις ενώσεις που επιδρούν. Αυτό το ποσοστό σε ευρωπαϊκή κλίμακα είναι ίσο περίπου με το 25% των συνολικών ανθρωπογενών εκπομπών των μη μεθανικών VOC. H κατανόηση των περιβαλλοντικών αλλαγών από τις ανθρωπογενείς δραστηριότητες, υποβοηθείται από τη μελέτη της επίδρασης των εκπομπών διαλυτών στην τροποποσφαιρική χημεία τόσο σε τοπικό, όσο και σε παγκόσμιο επίπεδο. Δεδομένου ότι η ικανότητα παραγωγής όζοντος των πτητικών ενώσεων διαφοροποιείται από ένωση σε ένωση, έχει σκοπιμότητα η εκτίμηση της αλλαγής στις συγκεντρώσεις των ρύπων από την αντικατάσταση εν χρήσει διαλυτών από νέες ενώσεις. Τέτοιες εκτιμήσεις με χρήση μοντέλου παγκόσμιας κλίμακας παρεμποδίζονται από τον εξαιρετικά μεγάλο αριθμό των χρησιμοποιούμενων ενώσεων ως διαλύτες που εμπλέκουν ακόμη μεγαλύτερο αριθμό προϊόντων διάσπασης τους στην ατμόσφαιρα και που θα πρέπει να ληφθεί υπόψη στο μοντέλο. Η δυσκολία αυτή ξεπερνάται με την επιλογή ενός μικρού αριθμού VOC για να αναπαραστήσουν το σύνολο των χρησιμοποιούμενων σήμερα διαλυτών και με την χρήση ενός μειωμένου χημικού μηχανισμού ατμοσφαιρικής διάσπασης τους, ώστε ο συνολικός αριθμός των χημικών ειδών που θα εισαχθεί στο μοντέλο να διατηρηθεί χαμηλός. Στα πλαίσια της παρούσας εργασίας εκτιμήθηκαν οι επιπτώσεις των χρησιμοποιούμενων διαλυτών και μιας πιθανής αντικατάστασης τους με άλλους οξυγονωμένους διαλύτες στην οξειδωτική κατάσταση της ατμόσφαιρας και συγκεκριμένα στα επίπεδα του όζοντος, του νιτρικού οξέος, του ΡΑΝ και των SOA.
Η μελέτη πραγματοποιήθηκε τόσο σε τοπική κλίμακα με χρήση μοντέλου 0 διαστάσεων, όσο και σε παγκόσμια κλίμακα με χρήση 3-διάστατου μοντέλου μεταφοράς και χημείας.
Ένδεκα διαλύτες επιλέχθηκαν για να αντιπροσωπεύσουν το σύνολο των χρησιμοποιούμενων διαλυτών στην παρούσα μελέτη: δεκάνιο, ακετόνη, μεθυλοαιθυλεκετόνη, μεθυλοισοβουτυλοκετόνη, τολουόλιο, ξυλόλιο, βενζόλιο, μεθανόλη, αιθανόλη, αιθυλεστέρας του οξικού οξέος και 2- βουτοξυαιθανόλη.
Ως διαλύτες αντικατάστασης μελετήθηκαν είκοσι οξυγονωμένες ενώσεις: η αλλυλική αλκοόλη (AA), η 1-βουτεν-3-όλη (BA), η κροτιλική αλκοόλη (CA), ο αιθυλοβινυλοαιθέρας (EVE), ο προπυλικός βινυλοαιθέρας (PVE), ο βουτυλοβινυλο- αιθέρας (BVE), ο μεθυλοβινυλο-αιθέρας (MVE), ο Αιθυλενογλυκολοβινυλοαιθέρας (MVE1), ο διαιθυλενογλυκολομονοβινυλοαιθέρας (MVE2), ο ισοβουτυλοβινυλαιθέ-ρας (IBVE), ο τριβουτυλοβινυλο-αιθέρας (TBVE), ο διπροπυλενογλυκολομονο-αιθυλοαιθέρας (DPM), ο αιθυλενο-γλυκολοδιβινυλοαιθέρας (DVE1), ο διαιθυλενο-γλυκολοβινυλοαιθέρας (DVE2), ο τριαιθυλενογλυκολοδιβινυλοαιθέρας (DVE3), ο δωδεκανικός βινυλοαιθέρας (DDVE), ο κυκλοεξανοδιμεθανολοδιβινυλοαιθέρας (CHDVE), ο δεκαοκτανικός βινυλαιθέρας (ODVE), η 2,4 Πεντανοδιόνη (PDIONE) και η 2,5 εξανοδιόνη (HDIONE). Τα αποτελέσματα της εργασίας δείχνουν ότι η πλήρης εξάλειψη των διαλυτών μπορεί να επιφέρει μείωση στις συγκεντρώσεις όζοντος και ΡΑΝ μέχρι 5% και 15% αντίστοιχα, και αύξηση στις συγκεντρώσεις νιτρικού οξέος και ριζών υδροξυλίου μέχρι 5%. Επίσης οι διαλύτες ευθύνονται για το 3% της παγκόσμιας και ευρωπαϊκής παραγωγής όζοντος και νιτρικού οξέος και για το 5% και 15% της παγκόσμιας και ευρωπαϊκής παραγωγής ΡΑΝ αντίστοιχα. Οι επιφερόμενες αλλαγές από την αντικατάσταση των διαλυτών στις συγκεντρώσεις των ρύπων είναι γενικά μικρές, ενώ συχνά η αντικατάσταση οδηγεί σε αυξήσεις αντί στις προσδοκούμενες μειώσεις. Δεν ισχύει όμως το ίδιο και για την παραγωγή των SOA ανθρωπογενούς προέλευσης, όπου η επίδραση των διαλυτών αλλά και της αντικατάστασης τους είναι σημαντική.
Συγκεκριμένα, υπολογίσαμε ότι από τους διαλύτες προέρχεται περίπου το 25% και το 30% των SOA ανθρωπογενούς προέλευσης σε παγκόσμια κλίμακα και σε ευρωπαϊκή κλίμακα αντίστοιχα, ενώ η αντικατάσταση των διαλυτών μπορεί να μειώσει την παγκόσμια και ευρωπαϊκή τροποσφαιρική παραγωγή SOA ανθρωπογενούς προέλευσης μέχρι 21,9% και 24,2% αντίστοιχα.
Φυσική περιγραφή 213 σ. : εικ. (μερικές έγχρ.), πίν. ; 30 εκ.
Γλώσσα Ελληνικά
Ημερομηνία έκδοσης 2008-02-29
Συλλογή   Σχολή/Τμήμα--Σχολή Θετικών και Τεχνολογικών Επιστημών--Τμήμα Χημείας--Διδακτορικές διατριβές
  Τύπος Εργασίας--Διδακτορικές διατριβές
Εμφανίσεις 43

Ψηφιακά τεκμήρια
No preview available

Προβολή Εγγράφου
Εμφανίσεις : 3