Фотодеградация органических загрязнителей — это процесс разложения молекул под воздействием света, чаще всего солнечного излучения. Основные химические механизмы, лежащие в основе фотодеградации, можно разделить на несколько групп:

Фотолиз: Это прямое поглощение света молекулами загрязнителей, что приводит к их разрыву на более простые реакционные промежуточные соединения. Обычно это происходит с помощью ультрафиолетового $UV$ излучения, которое приводит к разрыву химических связей.

Фотоокисление: Этот процесс включает питание электронами от молекул загрязнителей к кислороду или другим окислителям под воздействием света. Это приводит к образованию свободных радикалов, которые далее реагируют с загрязнителем, разрушая его структуру.

Синергизм с другими химическими процессами: Фотодеградация может быть ускорена в присутствии других веществ, таких как катализаторы или поглотители света, например, пигменты или коллоиды в воде.

Процессы, связанные с трансформациями: Загрязнители могут преобразовываться в другие вещества, которые также могут быть токсичными или биоаккумулирующими. Этот аспект существенно учитывается в моделировании тех, кто постоянно взаимодействует с окружающей средой.

В экологическом моделировании фотодеградация органических загрязнителей учитывается через следующие подходы:

Модели кинетики разложения: Используются математические модели, описывающие скорость фотодеградации в зависимости от интенсивности света, типа загрязнителя, присутствия катализаторов и других факторов.

Климатические и атмосферные условия: Модели интегрируют данные о атмосферных условиях, таких как уровень UV-излучения, облачность и влажность, которые могут существенно влиять на скорость фотодеградации.

Системы многокомпонентного моделирования: Разработка моделей, которые учитывать процессы взаимодействия между разными загрязнителями и окружающей средой, включая фотодеградацию, биодеградацию и адсорбцию.

Поля концентраций: Модели могут рассчитывать, как концентрация загрязнителей меняется во времени и пространстве, включая потерю массы из-за фотодеградации.

Экологические риски: Модели могут пособие в оценке потенциальных рисков для здоровья человека и экосистем, включая возможные продукты разложения, которые могут оказаться токсичными или канцерогенными.

В результате, экологическое моделирование фотодеградации помогает предсказать и оценить влияние органических загрязняющих веществ на экосистемы, а также разрабатывать стратегии для снижения их негативного воздействия на природу и здоровье человека.