森林大气化学
森林中的很多植物经常向大气散发大量的各种烃类。其中多数是不饱和烃,也包括各种各样的饱和烃和含氧的烃衍生物。这些化合物都能与 HO·自由基反应。例如烷烃经脱氢、加成氧分子后,能生成过氧自由基:
不饱和烃的双键上能加成 HO·自由基,接着再加成 O2 分子。例如,森林中多见的天然形成的乙烯能发生如下反应:
CH = CH
HO·
HOCH CH
- O2 → HOCH CH O ·
2 2 →
2 2 2 2 2
所形成的过氧自由基在大气中可能有三种归宿:①与其他自由基复合;
②参与大气气溶胶组成;③被 NO 还原。
森林大气中所含臭氧与烷烃反应的速度非常缓慢,但臭氧分子对消除大气中的烯烃等不饱和化合物却是功效显著的。其中反应机理虽不太明确,但能生成羰基化合物这一点却是无疑的,以乙烯为例的反应如下:
以上反应产生的双自由基被称为克里奇中间体,它可能进一步发生裂解而转成小分子产物或通过异构化转为羧酸,也可能以其特别强的氧化性能而参与大气中别的光化学循环,例如在酸雨形成过程中发生作用。
森林中针叶树大量散发萜烯类化合物(C10H16),落叶松之类主要散发半萜类化合物。这些化合物的名称和结构如下:
在湿热气候条件下,这类化合物及其衍生物的分子容易由气相转移到气溶胶粒子上去,由此在松树林的上空形成轻飘的蓝色雾状物。