Модель летучести мультимедиа
Модель для расчета равновесного распределения между различными фазами

Мультимедийная модель летучести — это модель в химии окружающей среды , которая обобщает процессы, контролирующие химическое поведение в окружающей среде, путем разработки и применения математических утверждений или «моделей» химической судьбы. [1]

Большинство химических веществ имеют потенциал для миграции из среды в среду. Мультимедийные модели летучести используются для изучения и прогнозирования поведения химических веществ в различных экологических отсеках. [1] [2]

Модели формулируются с использованием концепции летучести , которая была введена Гилбертом Н. Льюисом в 1901 году как критерий равновесия и удобный метод расчета разделения равновесия мультимедиа. Летучесть химических веществ - это математическое выражение, которое описывает скорости, с которыми химические вещества диффундируют или переносятся между фазами. Скорость переноса пропорциональна разнице летучести, которая существует между исходной и целевой фазами. Для построения модели первым шагом является создание уравнения баланса массы для каждой рассматриваемой фазы, которое включает летучести, концентрации, потоки и количества. Важными значениями являются константа пропорциональности, называемая емкостью летучести , выраженная как Z-значения (единица СИ: моль/м3Па ) для различных сред, и параметры переноса, выраженные как D-значения (единица СИ: моль/Па·ч) для таких процессов, как адвекция , реакция и перенос между средами. Z-значения рассчитываются с использованием коэффициентов равновесного распределения химических веществ, константы закона Генри и других связанных физико-химических свойств. [1] [3]

Применение моделей

Существует четыре уровня летучести мультимедиа. Модели применяются для прогнозирования судьбы и транспорта органических химикатов в многокомпонентной среде: [1] [4] [5] [6]

Уровень 1Закрытая система в равновесииРавновесие между отсеками в соответствии с предполагаемой термодинамикой (коэффициенты распределения, такие как K OW , K AW или KS); трансформация и активный транспорт не принимаются во внимание
Уровень 2Открытая система в равновесииВ дополнение к уровню I: учитываются постоянные выбросы и трансформация (например, биодеградация , фотолиз )
Уровень 3Открытая система в устойчивом состоянииВ дополнение к уровню II: учитываются активный транспорт и выбросы, характерные для отдельных отсеков
Уровень 4Открытая система, нестационарное состояниеВ дополнение к уровню III: учитывается динамика выбросов и результирующий временной ход концентрации

В зависимости от количества фаз и сложности процессов применяются модели разных уровней. Многие из моделей применяются к стационарным условиям и могут быть переформулированы для описания изменяющихся во времени условий с помощью дифференциальных уравнений. Эта концепция использовалась для оценки относительной склонности химических веществ к трансформации из умеренных зон и «конденсации» в полярных регионах. Многокомпонентный подход был применен к модели «количественного взаимодействия воды и воздуха с осадками» или «QWASI», разработанной для помощи в понимании химической судьбы в озерах. [7] Другое применение найдено в модели POPCYCLING-BALTIC, которая описывает судьбу стойких органических загрязнителей в Балтийском регионе. [8]

Ссылки

  1. ^ abcd Маккей, Дональд (2001). Мультимедийные модели окружающей среды. Lewis Publishers. ISBN 1-56670-542-8. Получено 2 июня 2011 г.
  2. ^ Маккей, Д.; Ваня, Фрэнк (1999). Эволюция моделей баланса масс стойких органических загрязнителей в окружающей среде. Загрязнение окружающей среды . Т. 100. С.  223–240 .
  3. ^ Маккей, Дональд; Шу, Ван Ин Шу; Ма, Куо Чинг (2000). Справочник по физико-химическим свойствам и экологической судьбе и деградации. Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. ISBN 1-56670-255-0. Получено 2 июня 2011 г.
  4. ^ Дональд Маккей , Салли Патерсон (1991). «Оценка судьбы органических химикатов в среде мультимедиа: модель летучести уровня III». Environmental Science & Technology . 25 (3): 427– 436. Bibcode : 1991EnST...25..427M. doi : 10.1021/es00015a008.
  5. ^ D. Mackay; S. Paterson; WY Shiu (1992). «Общие модели для оценки региональной судьбы химических веществ». Chemosphere . 24 (6): 695–717 . Bibcode : 1992Chmsp..24..695M. doi : 10.1016/0045-6535(92)90531-U.
  6. ^ Дональд Маккей; Антонио Ди Гуардо; Салли Патерсон; Габриэль Кикси; Кристина Э. Коуэн; Дэвид М. Кейн (1996). «Оценка химической судьбы в окружающей среде с использованием оценочных, региональных и локальных моделей: иллюстративное применение к хлорбензолу и линейным алкилбензолсульфонатам». Экологическая токсикология и химия . 15 (9): 1638– 1648. doi :10.1002/etc.5620150930.
  7. ^ "Канадский центр моделирования окружающей среды и химии. Модель QWASI химической судьбы в озерах" . Получено 2 июня 2011 г.
  8. ^ "Канадский центр моделирования окружающей среды и химии. Модели Ваниа" . Получено 2 июня 2011 г.

Дальнейшее чтение

  • Фрэнк Ваня; Дональд Маккей (1993). «Моделирование глобального распределения токсафена: обсуждение осуществимости и желательности». Chemosphere . 27 (10): 2079– 2094. Bibcode : 1993Chmsp..27.2079W. doi : 10.1016/0045-6535(93)90403-R.

Взято с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Мультимедийная_модель_fugacity&oldid=1241261891"