光化学烟雾
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校本教材五常高级中学赵玉群一、光化学烟雾大气中的HC和NO x等为一次污染物,在太阳光中紫外线照射下能发生化学反应,衍生种种二次污染物。
由一次污染物和二次污染物的混合物(气体和颗粒物)所形成的烟雾污染现象,称为光化学烟雾。
NO x是这种烟雾的主要成分,又因其1946年首次出现在美国洛杉矶,因此又叫洛杉矶型烟雾,以区别于煤烟烟雾(伦敦型烟雾)。
这种洛杉矶型烟雾是由汽车的尾气所引起,而日光在其中起了重要作用:2NO(g)+O2(g)→2NO2(g)O(g)+O2(g)→O3(g)NO2光分解成NO和氧原子时,光化学烟雾的循环就开始了。
原子氧会和氧分子反应生成臭氧(O3),O3是一种强氧化剂,O3与烃类发生一系列复杂的化学反应,其产物中有烟雾和刺激眼睛的物质,如醛类、酮类等物质。
在此过程中,NO2还会形成另一类刺激性强烈的物质如PAN(硝酸过氧化乙酰)。
另外,烃类中一些挥发性小的氧化物会凝结成气溶胶液滴而降低能见度。
下列化学方程式表示光化学烟雾的主要成分和产物。
总之,NO,HC的氧化,NO2的分解,O3和PAN等的生成,是光化学烟雾形成过程的基本化学特征,其反应机理极为复杂。
它对大气造成的严重污染不能轻视。
O3,PAN,醛类对动植物和建筑物伤害很大,对人和动物的伤害主要是刺激眼睛和粘膜,及气管、肺等器官,引起眼红流泪、头痛、气喘咳嗽等症状,严重者也有死亡的危险。
O3,PAN等还能造成橡胶制品老化、脆裂,使染料褪色,并损坏油漆涂料、纺织纤维和塑料制品等等。
在发生光化学烟雾时,大气中各种污染物的浓度比晴朗天气要增大五、六倍(见下表),能见度晴天为11.2km,而在烟雾天只有1.6km。
显然,要对石油、氮肥、硝酸等化工厂的排废严加管理,严禁飞机在航行途中排放燃料等,以减少氮氧化物和烃的排放。
现在已研制开发成功的催化转化器,就是一种与排气管相连的反应器,它使排放的废气和外界空气通过催化剂处理后,氮氧化物转化成无毒的N2,烃可转化成CO2和H2O。
光化学烟雾形成的科学原理光化学烟雾的科学原理光化学烟雾是在阳光照耀下,大气中的NOX、碳氢化合物和氧化剂之间发生一系列沈学反应而生成的蓝色烟雾(有时带些紫色或黄褐色)它的生成机理很冗杂,有以下主要反应过程:①污染空气中NO2的光解是光化学烟雾形成的起始反应;②碳氢化合物被HO、O等自由基和O3氧化,导致醛、酮、醇、酸等产物以及重要的中间产物——RO2、HO2、RCO等自由基的生成;③过氧自由引起NO和NO2的转化,并导致O3和PAN等的生成。
光化学烟雾的危害和消退方法人和动物受到主要损害是眼睛和粘膜受刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异样等。
臭氧是一种强氧化剂,在0.Ippm浓度时就具有特别的臭味。
并可到达呼吸系统的深层,刺激下气道黏膜,引起化学改变,其作用相当于放射线,使染色体异样,使红血球老化。
PAN、甲醛、丙烯醛等产物对人和动物的眼睛、咽喉、鼻子等有刺激作用,其刺激域约为0.1ppm。
此外光化学烟雾能促使哮喘病患者哮喘发作,能引起慢性呼吸系统疾病恶化、呼吸障碍、损害肺部功能等症状,长期吸入氧化剂能降低人体细胞的新陈代谢,加速人的年老。
PAN 还是造成皮肤癌的可能试剂。
在1943年美国洛杉矶发生的首宗大事曾引起400多人死亡。
光化学烟雾明显的危害是对人眼睛的刺激作用。
在美国加利福尼亚州,由于光化学烟雾的作用,曾使该州3/4的人发生红眼病。
日本东京1970年发生光化学烟雾时期,有2万人患了红眼病。
讨论说明光化学烟雾中的过氧乙酰硝酸酯(PAN)是一种极强的催泪剂,其催泪作用相当于甲醛的200倍。
另一种眼睛强刺激剂是过氧苯酰硝酸酯(PBN),它对眼的刺激作用比PAN大约强100倍。
空气中的飘尘在眼刺激剂作用方面能起到把浓缩眼刺激剂送入眼中的作用。
影响植物生长臭氧影响植物细胞的渗透性,可导致高产作物的高产性能消逝,甚至使植物丢失遗传力量。
植物受到臭氧的损害,开头时表皮褪色,呈蜡质状,经过一段时间后色素发生改变,叶片上消失红褐色斑点。
光化学烟雾的形成机理与防治措施随着城市化进程的加快,机动车数量不断增加,光化学烟雾问题日益突出。
光化学烟雾是一种由氮氧化物和挥发性有机化合物(VOCs)在阳光作用下形成的有毒有害气体混合物,对人体健康和环境造成严重影响。
本文将介绍光化学烟雾的形成机理以及防治措施。
一、光化学烟雾的形成机理光化学烟雾的形成主要与氮氧化物和VOCs有关。
当大气中的氮氧化物和VOCs在阳光照射下发生反应时,会产生一种称为“臭氧”(O3)的有害气体。
而当臭氧与水蒸气结合形成臭氧酸(H2O2)时,就会进一步加剧光化学烟雾的形成。
具体来说,光化学烟雾的形成过程如下:1. 氮氧化物和VOCs的排放是光化学烟雾的主要原因。
这些污染物主要来自于交通运输、工业生产、建筑施工等人类活动。
2. 在阳光照射下,氮氧化物和VOCs会发生一系列复杂的化学反应,产生大量的自由基和活性氧物种。
3. 这些自由基和活性氧物种会进一步与大气中的水蒸气、氧气等物质发生反应,形成臭氧和H2O2等有害气体。
二、光化学烟雾的危害光化学烟雾对人类健康和环境造成的危害不容忽视。
具体来说,光化学烟雾会导致以下问题:1. 对呼吸系统的影响:吸入光化学烟雾后,人体会出现咳嗽、气喘、胸闷等症状,严重者甚至会引起支气管炎、肺气肿等疾病。
2. 对眼睛和皮肤的影响:光化学烟雾会对眼睛和皮肤造成刺激和损伤,引起眼结膜炎、皮炎等问题。
3. 对生态环境的影响:光化学烟雾会影响植物的生长和发育,破坏生态平衡。
三、光化学烟雾的防治措施为了减少光化学烟雾的危害,需要采取有效的防治措施。
具体来说,可以从以下几个方面入手:1. 加强污染源控制:通过加强工业生产、交通运输等领域的污染源控制,减少氮氧化物和VOCs的排放量。
2. 提高车辆尾气净化率:采用先进的尾气净化技术,提高车辆尾气净化率,减少氮氧化物和VOCs的排放量。
3. 采用清洁能源替代传统能源:采用清洁能源替代传统能源,如太阳能、风能等,减少化石燃料的使用量,从根本上减少氮氧化物和VOCs的排放。
光化学烟雾事件名词解释
光化学烟雾事件是指汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NOx)等一次污染物在阳光(紫外光)作用下发生光化学反应生成二次污染物,参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物(其中有气体污染物,也有气溶胶)所形成的烟雾污染现象。
这种烟雾污染现象是碳氢化合物在紫外线作用下生成的有害浅蓝色烟雾,可随气流漂移数百公里,使远离城市的农作物也受到损害。
光化学烟雾多发生在阳光强烈的夏秋季节,随着光化学反应的不断进行,反应生成物不断蓄积,光化学烟雾的浓度不断升高,约在3~4小时后达到最大值。
光化学烟雾对大气的污染造成很多不良影响,对动植物有影响,甚至对建筑材料也有影响,并且大大降低能见度影响出行。
光化学烟雾形成的机制光化学烟雾是一种由汽车尾气和工业排放的氮氧化物、碳氢化合物在阳光的作用下产生的二次污染物。
其形成机制主要涉及以下几个步骤:一、氮氧化物的形成与转化氮氧化物(NOx)是光化学烟雾形成的主要前体物之一。
主要来源于汽车尾气和工业燃煤、燃油等过程的排放。
在适当的温度和阳光的作用下,这些氮氧化物会与大气中的水、氧气等发生反应,形成一系列的氮氧化物,如二氧化氮(NO2)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(N2O)等。
二、碳氢化合物的形成与转化碳氢化合物是光化学烟雾形成的另一个重要前体物。
主要来源于汽车尾气、工业排放和自然源(如森林火灾)等。
在阳光的作用下,这些碳氢化合物会发生光解和氧化反应,生成一系列的小分子烃和自由基,如甲醛(CH2O)、甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)等。
三、光化学反应链的启动当阳光照射到大气中的氮氧化物和碳氢化合物时,会产生一系列的光化学反应。
这些反应会形成一系列的自由基,如羟基自由基(·OH)、硝酸根自由基(NO3-)等。
这些自由基具有强氧化性,能够进一步氧化大气中的有机物和氮氧化物,形成更多的二次污染物,如臭氧(O3)、过氧乙酰硝酸酯(PANs)等。
四、二次污染物的形成与积累在光化学反应链的作用下,大气中的有机物和氮氧化物会被进一步氧化,形成更多的二次污染物。
其中,臭氧是最重要的二次污染物之一。
臭氧的形成是由大气中的氧气与氮氧化物在阳光的作用下反应的结果。
当臭氧积累到一定浓度时,会对人体健康产生负面影响,如刺激呼吸道、引起哮喘等。
此外,过氧乙酰硝酸酯等二次污染物也对人体健康产生负面影响。
五、光化学烟雾的消散光化学烟雾的消散主要受到气象条件和污染物扩散条件的影响。
在适当的条件下,臭氧等二次污染物会逐渐扩散到下风向,同时受到湿沉降和干沉降作用的影响而被清除。
此外,一些二次污染物会被植物叶片吸收或被微生物降解。
综上所述,光化学烟雾的形成是一个复杂的过程,涉及到多个化学反应和物理过程。
光化学烟雾的措施引言光化学烟雾是指由太阳光和大气中污染物相互作用产生的烟雾。
它包含许多有害物质,如光化学臭氧、氮氧化物和挥发性有机化合物等。
这些有害物质对大气环境和人类健康造成了严重影响。
因此,采取适当的措施来减少光化学烟雾的生成至关重要。
本文将介绍一些有效的措施来应对光化学烟雾的问题。
减少污染物排放减少污染物的排放是减少光化学烟雾的关键措施之一。
以下是一些减少污染物排放的方法:1.进行严格的工业排放限制:对工厂和燃煤电厂等工业设施实施严格的排放限制,限制污染物的排放浓度和数量。
2.推广清洁能源:大力发展清洁能源,如风能、太阳能和核能等,减少对化石燃料的依赖,从根本上减少污染物的排放。
3.采用先进的污染治理技术:在工业生产和能源利用过程中采用先进的污染治理技术,如烟气脱硫、烟气脱硝和烟气除尘等,可以降低污染物的排放浓度和数量。
加强监测控制加强对光化学烟雾的监测和控制是确保有效应对和管理光化学烟雾的关键。
以下是一些加强监测控制的方法:1.建立完善的监测系统:建立全面、准确的光化学烟雾监测系统,包括监测点的布局、监测仪器的选用和监测数据的采集与分析等。
2.制定严格的标准与指南:根据监测数据和科学研究成果,制定严格的光化学烟雾的排放标准和控制指南,为相关企事业单位提供参考和指导。
3.加强源头管理:重点加强对污染源头的管理和控制,采取措施防止污染物的生成和排放,包括加强工艺管理、设备管理和运营管理等。
提高环境意识提高公众对光化学烟雾问题的认识和环境意识,是解决光化学烟雾问题的重要方面。
以下是一些提高环境意识的方法:1.开展环境宣传教育:通过开展环境宣传教育活动,向公众普及光化学烟雾的知识和危害,提高公众对光化学烟雾的认识和关注度。
2.强化环境法规的执行:加强对环境法规的执行力度,加大对环境违法行为的打击力度,提高违法成本,增强公众对环境保护的信心。
3.鼓励环保行为:鼓励公众采取环保行为,如减少车辆使用、减少能源消耗、提倡低碳生活等,共同参与光化学烟雾治理的努力。
光化学烟雾1. 光化学烟雾是什么?光化学烟雾通俗地讲,是指大气中含有多种有害化学物质和微粒物质的一种污染现象。
它是大气污染物质和光化学反应的产物。
在光的作用下,空气中的汽车尾气、工业废气等污染物质和氮氧化物等进行光化学反应,释放出多种有害物质,包括二氧化硫、氮氧化物、臭氧、氯、甲醛、苯等有机化合物以及微细颗粒物质等,形成光化学烟雾。
2. 光化学烟雾的危害与其他污染物质相比,光化学烟雾更具有危险性。
它会引起眼疾、呼吸系统疾病、心血管疾病等,尤其对儿童和老年人的危害更大。
长期生活在光化学烟雾较为严重的地区,会提高患癌症的风险。
3. 光化学烟雾的来源光化学烟雾的主要来源是交通尾气、工业废气、农药、建筑材料、二手烟等。
交通尾气是光化学烟雾中最主要的来源之一,其中的氮氧化物、挥发性有机物和颗粒物质等都是光化学烟雾的主要成分。
4. 光化学烟雾治理措施为了减少和控制光化学烟雾的产生,政府和环境保护部门采取了多种治理措施。
首先是限制汽车尾气排放,实行“国Ⅲ、国Ⅳ、国Ⅴ”等排放标准,使尾气中含有害物质的排放量减少。
其次是减少工业废气的排放,对工厂进行环保审核和排污许可证的审核,严格控制其污染物质的排放量。
还需要加强农业生产管理,缩减农药的使用量和施用时间。
同时,建筑材料生产企业也需要进行环保改造,减少有害废气的排放。
另外,人们的生活和工作习惯也需要改变。
比如减少自驾车出行、多乘坐公共交通工具等都有助于减少尾气排放。
5. 针对光化学烟雾的个人预防措施虽然治理措施已逐渐见效,但是我们每个人也需要意识到光化学烟雾的危害,采取一些个人的预防措施。
首先是尽量减少户外运动时间,并且在高污染区域不要进行剧烈运动;出门时应佩戴口罩,选择一些防霾性能好的口罩,并定期更换。
此外,我们也可以通过装修房屋、开窗通风等方式,减少家庭室内的空气污染。
购买一些空气净化器、植物等,也可以起到净化空气的作用。
6. 结语光化学烟雾给人们的健康带来了不小的危害,它的治理需要政府和环保部门的大力支持,也需要每个人从自身做起,共同努力控制和减缓其产生。
光化学烟雾的形成条件
光化学烟雾是指由于光化学反应而产生的空气污染物,其主要成分为臭氧、一氧化氮和挥发性有机物等。
光化学烟雾的形成与多种因素有关,包括大气中的气体成分、光线强度、气温、湿度、风速等。
1.气体成分
光化学反应需要有适当的气体成分作为反应物,其中最重要的成分为氮氧化物和挥发性有机物。
氮氧化物主要由汽车尾气、工业废气和燃煤等排放物质产生,而挥发性有机物则主要来自于汽车、化工、油漆等行业。
当这些气体成分在大气中浓度达到一定程度时,就会引起光化学反应的发生,从而形成光化学烟雾。
2.光线强度
光化学反应需要光线作为催化剂,当阳光强烈时,光化学反应就会更加活跃。
因此,光线强度是影响光化学烟雾形成的重要因素之一。
在夏季和午后阳光最强烈的时间段,光化学烟雾的形成会更加明显。
3.气温和湿度
气温和湿度也是影响光化学烟雾形成的重要因素。
当气温较高时,大气中的氮氧化物和有机物质会更容易挥发,从而增加光化学反应的可能性。
同时,潮湿的气候会减缓光化学反应的速度,因为水分
会吸收一部分太阳光线,使得光线强度降低。
4.风速
风速对光化学烟雾形成也有一定的影响。
当风速较小时,空气中的污染物质容易聚集在一起,从而形成更浓的光化学烟雾。
而当风速较大时,空气中的污染物质会被扩散,从而减少光化学反应的可能性。
总体来说,光化学烟雾的形成是一个复杂的过程,需要多种因素的综合作用。
在现代社会中,空气污染已经成为公众关注的问题之一,因此需要采取有效的措施来减少光化学烟雾的形成,从而保护人们的健康和环境的稳定。
光化学烟雾形成的科学原理光化学烟雾是指大气中光化学反应所产生的烟雾。
光化学反应是指在光的作用下,通过分子间的相互作用而发生的化学反应。
烟雾是由气态物质和固态颗粒物组成的浮游颗粒物体,它由烟尘、烟雾滴、水汽、空气中的多种有机气体和无机盐等物质组成。
光化学烟雾的形成与大气中的光化学反应有关。
在大气中,存在着大量的氮氧化物(NOx)和挥发性有机物(VOCs)。
其中,典型的氮氧化物包括一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)等,而挥发性有机物则包括甲烷(CH4)、乙烷(C2H6)、丙烷(C3H8)等。
这些物质可以通过工业生产、交通运输以及燃煤等活动释放到大气中。
当太阳光照射到大气中的氮氧化物和挥发性有机物时,光化学反应就开始了。
首先,太阳光的能量被氮氧化物和挥发性有机物吸收,激发它们内部的电子。
这些激发态的分子随后发生分解、离子化或是与其他分子发生碰撞反应,生成一系列的有机气体、氮氧化合物以及活性氧物种。
其中,氮氧化物在光化学反应中起着重要的作用。
一氧化氮(NO)和挥发性有机物发生反应时,会生成一氧化氮和臭氮酸根(NO3-)。
这些活性的氮氧化物与挥发性有机物继续反应,形成有机气体和氮氧化合物的复杂混合物。
这些氮氧化合物的一部分会进一步与空气中的其他物质发生反应,形成光敏感的有机硝酸盐和氧化物。
光敏感的有机硝酸盐和氧化物具有很强的吸湿性,吸湿后形成云雾滴。
在大气中,这些云雾滴与空气中的水汽和其他微粒物质相互作用,逐渐形成了烟雾。
这些烟雾滴中的颗粒物不仅包含有机硝酸盐和氧化物,还含有其他污染物,如二氧化硫(SO2)、硫酸盐、氮氧化物的衍生物以及颗粒物表面的可吸收有机物等。
光化学烟雾的形成过程是一个复杂的链式反应过程。
它不仅涉及氮氧化物和挥发性有机物的反应,还包括大气中其他物质的复杂反应。
此外,光化学反应的速率也受到气象条件的影响,如温度、湿度和太阳辐射等因素。
光化学烟雾对人类健康和环境造成了重大影响。
首先,烟雾中的颗粒物具有细小的粒径,可以直接进入人体的呼吸道,对呼吸系统产生刺激作用。
第二节光化学烟雾光化学烟雾是汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化物(NO x)等一次污染物在阳光(紫外光)作用下发生光化学反应生成二次污染物,参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物(其中有气体污染物,也有气溶胶)所形成的烟雾污染现象。
光化学烟雾可随气流漂移数百公里,使远离城市的农作物也受到损害。
光化学烟雾多发生在阳光强烈的夏秋季节,随着光化学反应的不断进行,反应生成物不断蓄积,光化学烟雾的浓度不断升高。
约在3-4h后达到最大值。
光化学烟雾对大气的污染造成很多不良影响,对动植物有影响,甚至对建筑材料也有影响,并且大大降低的能见度影响出行。
一、组成成分颗粒物成分:大气灰霾存在大量含氮有机颗粒物。
经过源解析技术,这些包括含氮有机颗粒物在内的有机物被识别出了4类有机组分:氧化型有机颗粒物、油烟型有机物、氮富集有机物、烃类有机颗粒物。
颗粒物里面的有机物种类有多种,包括含氮的有机物。
有机物占PM2。
5质量浓度的20%—60%,能识别出大约200多种有机化合物,主要物种有脱氧单糖苷、正构烷烃、正构烷酸、多环芳烃以及其它多种源的示踪物。
大气颗粒物中有机物通常分为烷烃、烯烃、炔烃、芳香烃、卤代烃、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、酯等。
过氧乙酰硝酸酯又称过氧乙酰硝酸盐。
是光化学烟雾的主要组分,为强氧化剂,常温下为气体,易分解生成硝酸甲酯(CH3ONO2)、二氧化氮、硝酸等。
大气中PAN浓度的水平是衡量光化学烟雾污染程度的重要指标之一。
在对流层里存在的臭氧属于一种对生物有害的污染物,是光化学烟雾的组成部分之一(而平流层(臭氧层)中的臭氧则是对生物至关重要的紫外线吸收剂)。
二、形成过程光化学烟雾形成过程简述如下:清晨大量的碳氢化合物和NO由汽车尾气及其他源排入大气。
由于晚间NO氧化的结果,已有少量NO2存在。
当日出时,NO2光解离提供原子氧,然后NO2光解反应及一系列次级反应发生,·OH基开始氧化碳氢化合物,并生成一批自由基,它们有效地将NO转化为NO2,使 NO2浓度上升,碳氢化合物及NO浓度下降;当NO2达到一定值时,O3开始积累,而自由基与NO2的反应又使NO2的增长受到限制;当NO向NO2转化速率等于自由基与NO2的反应速率时,NO2浓度达到极大,此时O3仍在积累之中;当NO2 下降到一定程度时,就影响O3的生成量;当O3的积累与消耗达成平衡时,O3达到极大,光化学烟雾的形成示意如图。
光化学烟雾汽车尾气中的碳氢化合物和氮氧化合物在阳光作用下发生化学反应,生成臭氧,它和大气中的其它成份结合就形成光化学烟雾各类反应及反应方程式1、污染空气中NO2的光解是光化学烟雾形成的起始反应。
(化学式:NO2==NO+O(条件为光照)O+O2==O32NO+O2==2NO2分析:2NO2(排放的)==2NO[(3)式中有用)]+2O[(2)式中有用)](条件为光照)2O[(1)式中的O]+2O2(空气中的)==2O3(刺激性气体)2NO[(1)式中的NO]+O2==2NO2(生成NO2,开始继续反应)综合一下:3O2==2O3(光照,NO2))2、碳氢化合物被HO、O等自由基和臭氧氧化,导致醛、酮、醇、酸等产物以及重要的中间产物RO2、HO2、RCO等自由基的生成。
3、过氧自由基引起NO向NO2的转化,并导致O3和PAN等的生成。
光化学反应中生成的臭氧、醛、酮、醇、PAN等统称为光化学氧化剂,以臭氧为代表,所以光化学烟雾污染的标志是臭氧浓度的升高。
光化学烟雾的形成过程是很复杂的,通过实验室模拟研究,已初步弄清了它们的基本化学过程。
大体上为:(1)被污染空气中的NO2的光分解。
(2)在被污染的空气中同时存在着许多有机物,它们与空气中的O2、O3、NO2起反应,氧化成一系列有机物,生成烟雾。
(3)氧化过程中的中间产物导致NO向NO2转化,并导致有毒物质的产生。
光化学烟雾一般发生在大气相对湿度较低,气温为24℃~32℃的夏季晴天,污染的高峰出现在中午或稍后。
可能由于日光照射情况不同,光化学烟雾除显淡蓝色外,有时带紫色,有时带褐色光化学烟雾能在空气中远距离传播。
当来自太阳光的光子激发NO2分解成NO和氧原子时,光化学烟雾的循环便开始了。
NO2(g)+能量→NO(g)+O(g)O2(g)+O(g) → O3(g)NO2是有毒、有刺激性气味的气体,O3是一种十分强的氧化剂,它是使植物在烟雾中受害的主要原因。
光化学烟雾形成的过程光化学烟雾主要是由汽车尾气和工业废气排放造成的,碳氢化合物和氮氧化合物被排放到大气中后在强烈的阳光(紫外线)照射下吸收能量形成新的物质,这种化学反应被称为光化学反应。
氮氧化物和碳氢化合物在大气环境中受强烈的太阳紫外线照射后发生光化学反应而产生二次污染物,这种又一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾现象称为光化学烟雾。
光化学烟雾的成分非常复杂,但是对动物、植物和材料有害的是臭氧、聚丙烯腈和丙烯醛、甲醛等二次污染物,人和动物受到主要伤害是眼睛和粘膜受刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化以及儿童肺功能异常等。
1943年美国的洛杉矶首次出现了光化学烟雾污染现象,因此光化学烟雾也称洛杉矶型烟雾。
它的特征是烟雾呈蓝色且具有强氧化性,能使橡胶开裂刺激人的眼睛、伤害植物的叶子并使大气能见度降低。
其刺激物浓度的高峰在中午和午后,污染区域往往在污染源的下风向几十米到几千米处。
光化学烟雾的形成条件是大气中存在氮氧化物和碳氢化合物,大气温度较低而且有很强的阳光照射。
这样在大气中就会发生一系列的复杂反应而生成二次污染物,这就形成了光化学污染也就是光化学烟雾。
继洛杉矶之后光化学烟雾在世界各地不断出现,如日本的东京和大阪、英国的伦敦以及澳大利亚、德国等的大城市。
从20世纪50年代至今世界许多科学家在光化学烟雾的发生源、发生条件、反应机制及模型、对生态系统的毒害、如何监测和控制等方面开展了大量的研究并取得了许多成果。
为了弄清光化学烟雾中各物种的含量随时间变化的机理,有关学者进行了烟雾箱实验研究,即在一个大的封闭容器中通入反应气体,在模拟阳光的人工光源照射下进行模拟大气光化学反应。
研究结果显示光化学烟雾是一个链反应,链引发反应主要是二氧化氮光解。
另外还有其他化合物(如甲醛)在光的照射下生成的自由基,这些化合物均可引起链引发反应。
要想消除光化学烟雾根本的办法就是减少汽车燃烧汽油时产生的碳氢化合物和氮氧化物,现在已发明了一种高效的催化剂能把废气中的氮氧化物、碳氢化合物和一氧化碳等迅速转化为氮气、二氧化碳和水这样的无害物质再排放,这样既不会造成空气污染又能消除光化学烟雾的危害。