光化学烟雾研究综述 2
- 格式:doc
- 大小:38.40 KB
- 文档页数:4
光化学烟雾形成、危害及防护措施简介摘要:光化学烟雾是城市大气主要污染之一,本文介绍了光化学烟雾的形成机理并提出了防治光化学烟雾的3种有效措施。
关键词: 光化学烟雾;臭氧; PAN;形成;危害;防治汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物,在阳光的照射下发生化学反应,生成臭氧、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯等二次污染物,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所形成的烟雾污染现象叫光化学污染。
20世纪70年代末,我国兰州西固石油化学工业区首次发现光化学烟雾,1986年在北京也发现了光化学烟雾的迹象,随后,交通发达的上海、广州、深圳等大城市也观测到光化学烟雾的现象【1】。
光化学烟雾是因汽车和石油化工排放的NO x,和挥发性有机物VOC S等前体污染物引起,其特征污染物为O3和过氧乙酰硝酸酯PAN等强氧化剂。
光化学污染现象使大气呈白色雾状(有时带紫色或黄褐色),大气能见度降低。
污染气体强烈刺激人体的某些器官,使人眼发红、流泪,咽喉疼痛,甚至造成呼吸障碍,肺功能异常,有时伴有头痛,严重时会危及人的生命。
光化学烟雾的主要生成物过氧乙酰硝酸酯PAN还会导致皮肤癌。
其氧化性也会使橡胶老化、开裂,植物叶片受害变黄,以致枯死。
1 光化学烟雾的概念和形成条件大气中的氮氧化物(NO x)和碳氢化合物(HC)等一次污染物在阳光照射下发生一系列光化学反应,生成O3、PAN、高活性自由基、醛、酮等二次污染物,人们把参与反应过程的这些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。
光化学烟雾的形成必须具备一定的条件【2】,如前体污染物、气象条件、地理条。
(a)污染物条件:光化学烟雾的形成必须要有NO,、碳氢化合物等污染物的存在。
(b)气象条件:光化学烟雾发生的气象条件是太阳辐射强度大、风速低、大气扩散条件差且存在逆温现象等。
(c)地理条件:光化学烟雾的多发地大多数是在比较封闭的地理环境中,这样就造成了NO x,碳氢化合物等污染物不能很快的扩散稀释,容易产生光化学烟雾。
光化学烟雾精编 Document number:WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986光化学烟雾摘要:环境问题是当今世界共同面临的社会问题,主要包括环境污染和生态污染,研究表明,光化学污染引起的环境污染尤为严重。
光化学烟雾的主要伤害是眼睛和黏膜受到刺激、头痛、呼吸障碍【1】。
本文概述了光化学烟雾的形成、危害、防治措施。
关键词:光化学烟雾危害防治措施1 光化学烟雾概念光化学烟雾是由各种燃烧设备,特别是汽车排出废气中的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物,在空气中经太阳光(紫外光)照射后,各种污染物之间发生相应反应,生成臭氧、醛类、过氧乙酰硝酸脂等二次污染物,它们在大气中是一种具有刺激性的浅蓝色烟雾(其中有气体污染物,也有气溶胶),称为光化学烟雾。
2 光化学烟雾事件1955年洛杉矶发生了一场严重的光化学烟雾污染事件,使当地65岁以上近400人死亡,一般人的眼睛,鼻子,喉咙,气管,和肺部的粘膜都受到刺激,出现红肿,流泪,喉痛,胸痛和呼吸衰竭乃至思维紊乱,肺水肿等现象,家畜也同时患病,橡胶制品老化,汽车和飞机的正常运行都严重受阻,郊区的玉米、蜜柑、烟草、葡萄等作物与林木受到不同程度的危害,仅葡萄一项就减产30%,65000公顷的松林约62%受害,29%干枯。
光化学烟雾是由汽车、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,在阳光的作用下发生化学反应,生成臭氧(O3)、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯(PAN)等二次污染物,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所形成的烟雾污染现象叫做光化学烟雾。
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、PAN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、儿童肺功能异常等。
植物受到臭氧的损害,开始时表皮褪色,呈蜡质状,经过一段时间后色素发生变化,叶片上出现红褐色斑点。
光化学烟雾的产生、危害及防治对策探讨摘要:城市的光化学烟雾引起的大气污染越来越引起人们的关注,汽车尾气是光化学烟雾的主要污染源,防治光化学烟雾污染是当前131待解决的问题本文概述了光化学烟雾的形成、危害、防治措施关键词:光化学烟雾汽车尾气危害污染源防治一次污染物二次污染物光化学氧化剂气体污染物光化学反应污染物浓度1光化学烟雾的概念汽车,工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物在阳(紫外光)作用下会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棍合物(其中有气体污染物,也有气溶胶)所形成的烟雾污染现象,称为光化学烟雾。
2 光化学烟雾的发展简史20世纪40年代,美国加利福尼亚州洛杉矶就发生过这种大气污染现象。
1951年A.J.哈根最先指出臭氧(O3)是氮氧化物、碳氢化合物和空气的混合物通过光化学反应形成的。
以后F.W.温特发现,与不饱和烃(如汽车废气中的烃类)的化学反应产物跟洛杉矶烟雾有相同的伤害效应。
美国斯坦福研究所的学者指出,形成O3的活性有机化合物和氮氧化物的主要来源是汽车排放的废气。
因此,O3的浓度升高是光化学烟雾污染的标志。
近年来,一些乡村地区也有光化学烟雾污染的迹象。
日益严重的光化学烟雾问题,逐渐引起人们的重视。
人们对于光化学烟雾的发生源、发生条件、反应机理和模式,对生物体的毒性,以及光化学烟雾的监测和控制技术等方面进行了广泛的研究。
世界卫生组织和美国、日本等许多国家已把臭氧或光化学氧化剂、过氧乙酸硝酸酷(PAN)及其他能使碘化钾氧化为碘的氧化剂的总称的水平作为判断大气环境质量的标准之一,并据以发布光化学烟雾的警报。
3 光化学烟雾的产生“光化学烟雾”是空气中的氮氧化物(NO X)和有机物等一次污染物在较长时间的强烈太阳光照射下发生光化学反应,生成臭氧(O3)等二次污染物,从而形成一种呈亮蓝色的烟雾。
碳氢化合物和氮氧化物的相互作用方面主要有以下过程:①污染空气中NO2的光解是光化学烟雾形成的起始反应。
作为世界八大公害之一,20世纪中期在洛杉矶发生的光化学污染事件在当时震惊全球,洛杉矶一时被冠上了“烟雾之城”、“易病之城”的称号。
经过几十年的努力,洛杉矶实现了车辆与蓝天的共存,仍是最负盛名的度假旅游胜地之一。
随着我国汽车使用量的增多,一些大城市的光化学烟雾问题逐渐显露出来,呈现出从传统的煤烟型污染向光学烟雾型污染转化的特点。
据有关实验表明,我国中东部地区的空气中含有大量含氮和烃类的有机颗粒,这正是洛杉矶光化学烟雾中的主要成分。
因而,重温洛杉矶光化学烟雾的治理经验,对治理当今席卷我国大江南北的空气污染具有非常重要的现实意义。
国内,关于洛杉矶光化学烟雾治理的一些介绍性、启示类文章,在各类报纸杂志和网站中随处可见。
然而,此类文章缺乏系统性和学术性,真正从事洛杉矶烟雾治理研究的学者并不多,洛杉矶光化学烟雾研究回顾与反思李朱辰 洛杉矶光化学烟雾的治理本该是一个炙手可热的论题,然而国内史学界却相当寂静,有关作品更是寥寥无几。
相反,国外就这一问题的研究呈现出百家争鸣之态。
通过引介他们的著作,对其学理性问题(研究主题、研究人员、研究方法)进行简单探讨,以期我国能有相关论述精彩“亮相”。
[]相关成果甚是少见。
相反,国外关于这一领域的研究成果颇丰,本文主要以他们的著作为中心,对这一领域的研究主题、人员进行简单梳理,就其研究方法略呈管窥之见。
研究主题 就这一领域而言主要有三大主题,其中从政治史角度分析控烟过程中政策的出台、内容及影响,备受学者们青睐,研究成果也颇丰。
科瑞尔和尤瑞森的《污染与政策》便是此中佼佼者。
他们引用了大量政府原件及与行政人员的访谈记录,来解读1940至1975年洛杉矶光化学烟雾的治理过程,并作出以下三点总结:一是政策制定者是被动性反应而非主动创新。
他们在“阻力最小的道路上迈出最小的步伐”以确保政策的出台不会对现状造成实质性改变。
二是对于问题的解决倾向于依赖技术手段。
三是政策在制定过程中政府的工作表现出极大的犹豫性和拖沓性。
光化学烟雾的形成机理、危害及防治的研究一、引言当今社会,人类大量的使用机器进行生产,在提高效率的同时,也带来了巨大的环境问题。
环境问题主要包括环境污染和生态污染。
研究表明,化学污染引起的环境污染尤为严重。
光化学烟雾就是其中对城市危害较大的化学污染之一。
汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NO x)等一次污染物,在阳光的作用下发生化学反应,生成臭氧(O3)、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯(PAN)等二次污染物,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所形成的烟雾污染现象,称为光化学烟雾。
20世纪40年代之后,随着全球工业和汽车业的迅猛发展,光化学烟雾污染在世界各地不断出现,如美国洛杉矶、日本东京、大阪、英国伦敦、澳大利亚、德国等大城市及中国北京、上海、南宁、兰州均发生过光化学烟雾现象。
由于光化学烟雾已成为世界上主要的城市污染,本文想藉此对其经行研究。
二、形成机理光化学烟雾的形成条件是大气中有氮氧化物和碳氧化物存在,大气温度较低,而且有强烈的阳光照射,这样在大气中就会一系列复杂的反应,生成出一些二次污染物,如O3、醛、PAN、H2O2等。
光化学烟雾是一个链式反应,其中关键性的反应可以简单地分成3组:(1)NO2的光解导致O3的生成:链引发反应主要是NO2的光解,反应如下:NO2 +HV→NO +OO +O2 +M→O3 +MNO +O3→NO2 +O2(2)碳氢化物(HC)氧化生成了具有活性的自由基,如HO、HO2、RO2等。
在光化学反应中,自由基反应占很重要的地位,自由基的引发反应主要是由NO2和醛光解引起的:NO2 + HV→NO +ORCHO + HV→RCO +H碳氢化合物的存在是自由基转化和增殖的根本原因:RH +O→R +HORH + HO→R +H2OH + O2 →HO2R + O2→RO2RCO+ O2→[RC(O)O2]其中:R—烷基;RO2—过氧烷基;RCO—酰基;[RC(O)O2]—过氧酰基。
光化学烟雾的形成机理、危害及防治措施一、引言环境问题是当今世界共同面临的社会问题,主要包括环境污染和生态污染,研究表明,化学污染引起的环境污染尤为严重。
含有氮氧化物和碳氧化物等一次污染物的大气,在阳光的照射下,发生光化学反应而产生二次污染物,这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象,称为光化学烟雾。
近年来,汽车尾气排放的NOx、CO及随后形成的光化学烟雾,使得许多大城市的空气质量恶化。
随着全球工业和汽车业的迅猛发展,光化学烟雾污染在世界各地不断出现,如美国洛杉矶、日本东京、大阪、英国伦敦、澳大利亚、德国等大城市及我国北京、南京、兰州均发生过光化学烟雾现象。
二、光化学烟雾的形成机理光化学烟雾的形成条件是大气中有氮氧化物和碳氧化物存在,大气温度较低,而且有强烈的阳光照射,这样在大气中就会一系列复杂的反应,生成出一些二次污染物,如O3、醛、PAN、H2O2等。
光化学烟雾是一个链式反应,其中关键性的反应可以简单地分成3组:(1)NO2的光解导致O3的生成:链引发反应主要是NO2的光解,反应如下:NO2 +hv→NO +OO +O2 +M→O3 +MNO +O3→ NO2 +O2.(2)(HC)氧化生成了具有活性的自由基,如HO、HO2、RO2等。
在光化学反应中,自由基反应占很重要的地位,自由基的引发反应主要是由NO2和醛光解引起的:NO2 +hv→NO +ORCHO +hv→RCO +H碳氢化合物的存在是自由基转化和增殖的根本原因:RH +O →R +HORH + HO →R +H2OH + O2 →HO2R + O2→RO2RCO+ O2→[RC(O)O2]其中:R—烷基;RO2—过氧烷基;RCO—酰基;[RC(O)O2]—过氧酰基。
(3)通过以上途径生成的HO2、RO2、[RC(O)O2]均可将NO氧化成NO2。
NO +HO2 →NO2 +HONO +RO2→NO2 +RORO +O2 →HO2 +RCHONO + RC(O)O2→NO2 + RC(O)ORC(O)O→R +CO2其中:RO—烷氧基;RCHO—醛。
甘肃联合大学学生毕业论文题目:中国城市光化学烟雾污染研究作者:安妍妮指导教师:魏慧荣化工学院系环境监测与治理技术专业08级三年制二班2010年10 月10日主要内容简介:本文首先介绍了光化学烟雾的定义;其次,介绍了光化学烟雾形成的条件及机制,在形成机制中介绍了引发反应、自由基传递反应和终止反应;介绍了光化学烟雾的现象、特点、及危害,在城市重大光化学烟雾事件中,介绍了洛杉矶烟雾事件,分析了洛杉矶烟雾事件的形成条件、地理形势以及给周边人们的生活和工作带来的影响和危害;在中国城市光化学烟雾污染事件中重点介绍了兰州市西固区的污染事件,分析了西固区光化学烟雾污染事件的原因、现象及危害,研究了世界上光化学烟雾污染气体的产生;文章最后在中国光化学烟雾污染的控制对策中介绍了世界所采取的措施,重点是提出了自己对污染的看法,及自己所认为的控制对策。
指导教师姓名魏慧荣职称论文评语成绩指导教师总评意见:评审人:年月日注:1.评语、成绩须由指导教师填写。
2.评语及总评意见应包括学术价值、实际意义、达到水平、学术观点和论证有无错误。
中国城市光化学烟雾污染研究摘要:本文主要介绍了光化学烟雾的定义、形成条件、机制、现象、特点及危害,介绍了中国城市重大的光化学烟雾污染事件,对中国城市的光化学烟雾污染现状做了研究,还介绍了相关的控制对策。
关键词:光化学烟雾, 氮氧化物, 碳氢化合物, 一次污染物 ,二次污染物一光化学烟雾的定义汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化合物等一次污染物在阳光作用下会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,就叫做光化学烟雾。
(烟雾是指分散在大气中的飞灰、未燃烧的碳粒、液体微粒以及由它们形成的气溶胶,它们的粒径大多数小于1µm)[1]二光化学烟雾形成的条件及机制(一)形成条件光化学烟雾的形成条件主要就是大气中含有氮氧化物和碳氢化物,有较强的阳光照射,从而引起大气中污染物一系列的氧化还原反应,产生较多高反应活性的自由基和二次污染物。
光化学烟雾的形成机制及其影响摘要:光化学烟雾是一种特殊的空气污染,是空气污染物在大气中与阳光发生反应并与排放物结合形成光化学烟雾。
光化学烟雾中的主要空气污染物是碳氧化物(CO,CO2),氮氧化物和硝酸(NO,NO2,HNO3),二氧化硫和硫酸(SO2,H2SO4),悬浮颗粒物(SPM),臭氧(O3),挥发性有机化合物(VOCs)。
尽管光化学烟雾几乎是不可见的,它的危害却非常大,对人体及植物都有所刺激。
关键词:影响;空气;光化学烟雾光化学烟雾是由阳光和碳氢化合物及二氧化氮等污染物的反应引起的。
虽然光化学烟雾通常是看不见的,但它是非常有害的。
在光化学烟雾浓度高的地区,呼吸系统疾病的发病率较其他地区大幅提升。
因此,光化学烟雾被认为是现代工业化的产物。
它存在于所有的现代城市中,在阳光充足、气候温暖干燥、机动车数量众多的城市中更为常见。
由于它与风一起传播,也会影响到人烟稀少的地区。
1.光化学烟雾的形成1.1氮氧化物的形成在自然界中,氧化亚氮(N2O)是由土壤细菌产生的,在大气中氧化亚氮(N2O)会被氧化成一氧化氮(NO)。
一氧化氮(NO)被臭氧氧化为二氧化氮。
高温燃烧是一种人为的二氧化氮源。
随着臭氧对大气中二氧化氮的氧化作用:1.2臭氧的形成(O3)臭氧是由大气中的氧气通过对紫外线吸收而形成的。
①由此可见,臭氧可以不断地被消耗和創造。
臭氧是由阳光下的氮氧化物和碳氢化合物之间的反应,或汽车发动机或电子设备(如复印机)中产生的电火花形成的;在自然界中,雷电作用的下会有臭氧的生成。
臭氧和氮、氢和氯之间也会发生化学反应。
少量的氮氧化物可以破坏大量的臭氧:1.3碳氢化合物的形成碳氢化合物是由氮氧化物和碳氢化合物在阳光下共同反应形成的,汽车发动机的电火花或复印机之类的电子设备也会引起碳氢化合物的生成。
由于汽车的发动机并不总是完全燃烧燃料,汽车尾气里也有少量的碳氢化合物。
部分汽油和有机溶剂无人看管并暴露在空气中,由于这些溶剂在自然界中是具有挥发性的,故而这部分碳氢化合物对人类的健康构成威胁。
光化学烟雾研究综述
【摘要】随着我国经济的飞速发展,生产生活中对燃料的需求量也越来越大,同样大气中一氧化碳、氮氧化物及碳氢化物等污染物的排放量也与日俱增,而这些一次污染物, 经一系列复杂反应而产生的如臭氧、醛类、过氧乙酸硝酸酯等二次污染物, 这一系列的物质混合在一起就形成光化学烟雾。
从而对城市环境、人体健康、生态环境平衡造成巨大危胁,因此节能减排,从实际上减少大气污染物的排放,是一个必须关注并亟待解决的问题,本文是在参考前人的研究与文献而总结出的关于光化学烟雾的形成机制、危害及防治措施。
【关键词】光化学烟雾、机理、危害、防治
【前言】美国洛杉矶本是西部太平洋沿岸的一个美丽海滨城市,可随着工业发展和人口剧增,洛杉矶在上世纪40年代初就拥有汽车250万辆,每天消耗汽油1600万升,由于汽车漏油、汽油挥发、不完全燃烧和汽车尾气排放,向城市上空排放大量石油烃废气、一氧化碳、氮氧化物等污染物使得天空弥漫着淡蓝色烟雾,终于在1943年爆发世界上第一次光化学烟雾事件。
【1】此后在日本、英国、德国、澳大利亚以及我国的北京、上海、兰州等地也先后出现光化学烟雾污染事件。
所以,光化学烟雾可以说是工业发达、汽车拥挤的大城市的一个安全隐患。
我国现有的机动车的保有量已达上亿辆,而由于内地汽车能耗高,污染控制水平较低,所以大气污染物的排放量是十分庞大的,许多大城市的氮氧化合物以及臭氧含量都严重超标,从而具有发生光化学烟雾的潜在危险,尤其是人口在100万以上的大城市或特大城市【2】。
【综述】
1 光化学烟雾的概念
光化学烟雾是汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物(HC)和氮氧化物(NO x)等一次污染物,在阳光的作用下发生化学反应,生成臭氧(O3)、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯(PAN)等二次污染物,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所形成的烟雾污染现象【3】。
2、光化学烟雾的形成机制
2.1、形成条件
光化学烟雾的形成必须具备一定的条件, 如前体污染物、气象条件、地理条件【4】。
a) 污染物条件: 光化学烟雾的形成必须要有NOx 、碳氢化合物等污染物的存在。
b) 气象条件: 光化学烟雾发生的气象条件是太阳辐射强度大、风速低、大气扩散条件差且存在逆温现象等,
c) 地理条件: 光化学烟雾的多发地大多数是处在比较封闭的地理环境中, 这样就造成了NOx , 碳氢化合物等污染物不能很快的扩散稀释, 容易产生光化学烟雾。
2.2、光化学烟雾的日变化【5】
光化学烟雾在白天形成, 傍晚消失, 污染高峰出现在中午或稍后。
如图1 显示了污染区大气NO、NO2、烃、醛及O3 从早至晚的日变化曲线。
由图1可以看出: 烃和NO 的最大值发生在早晨交通繁忙时刻, 这时NO2 浓度很低, 随着太阳辐射的增强, NO2、O3 的浓度迅速增大, 中午时达到较高浓度, 它们的峰值比NO 峰值晚出现4 5h。
由此可以推断NO2、O3 和醛是在日光照射下由大气光化学反应而产生的, 属于二次污染物。
早晨由汽车排放出来的尾气是产生这些光化学反应的直接原因,属于一次污染
物。
傍晚交通繁忙时刻, 虽然仍有较多汽车尾气排放, 但由于日光已较弱, 不足以引起光化学反应, 因而不能产生光化学烟雾。
2.3光化学烟雾的形成机理【6】【7】
空气中的一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化物以及铅尘、炭黑等物质,在阳光的照射下温度增高,受阳光中紫外线的作用,污染物发生化学反应,从而生成了过氧酰基硝酸酯系统物质,即光化学烟雾。
研究人员通过烟雾箱实验【8】模拟了大气光化学反应,从而确定光化学烟雾形成机理如下:
(1)NO2光解出原子O,再生成O3:
NO2 +紫外线→ NO + O
O + O2 →O3 + M
式中, M 代表促使O3 形成的大气中的其它分子( 可以是N2 或O2 ) 。
由于O3 的强氧化性, 通常情况下又会立即与初始存在或反应生成的反应
NO+ O3 → NO2+ O2
这时臭氧浓度并不增大,不能形成光化学烟雾
(2)碳氢化合物氧化成活性自由基:
O + RH →RO + H•
O3 + RH →RO2 {R-CHO、R-CO-R}
碳氢化合物对光化学反应的活性顺序【9】
活性顺序碳氢化合物
1 烯烃
2 二取带、三取代烷基芳香族
3 烷基芳香族碳氢化合物
4 链烷烃( C1~
5 )
5 链烷烃( C
6 以上)
(3)醛、酮进一步氧化生成过氧酰基硝酸酯系列
RO2 + NO→NO2 + RO→RONO2
RCHO +NO2 → PAN
过氧化基引起NO 向NO2 的转化, 导致了PAN 等强氧化剂的生成, 并且在此过程中, O3 无需在NO → NO2 中消耗, 故得以积累下来。
为烟雾箱实验中光化学烟雾反应物和生成
物的浓度变化情况【10】
烟雾箱实验中光化学烟雾反应物
和生成物的浓度变化情况
过氧酰基硝酸酯系列是光化学烟雾产生危害的主要成分,它通常包括PAN(过氧乙酰硝酸酯)、PPN(过氧丙酰硝酸酯)、PBN(过氧丁酰硝酸酯)、PB2N(过氧苯甲酰硝酸酯)等, 其中PAN 发现得最早,是其代表物。
有资料表明,当CO 从10×107 kg/m3或更大浓度存在时,能加速NO 氧化为NO2的过程,促使光化学烟雾的生成,反应进行方式如下:
•OH + CO→CO + H•
H• + O2+ M•→HO2•+ M 2
HO2 • + NO→ NO2 + •OH 即CO 与大气中的羟基自由基反应,增加了产生光化学烟雾的初始污染物的水平,间接地促成光化学烟雾的形成。
然而大气环境中CO 的浓度一般仅为5×10-6~3×10-5 kg/m3,所以CO 对光化学烟雾生成的影响不是很大【11】。
3、光化学烟雾的危害
3.1、对人类、动物健康的危害:
光化学烟雾的主要成分中, 臭氧约占85%,过氧乙酰硝酸酯约占10%。
这些物质对人体可造成的危害是很大的。
臭氧对人体的危害主要表现在刺激和破坏深部呼吸道粘膜和组织, 对眼睛也有刺激, 其作用与二氧化氮类似。
臭氧还可引起潜在性的全身影响, 如诱发淋巴细胞染色体畸变、损害酶的活性和溶血反应, 影响甲状腺功能、使骨骼早期钙化等。
长期吸入这些氧化剂会影响体内细胞的新陈代谢, 加速衰老。
烟雾中O3浓度与相应的烟雾效应汇总【12】
烟雾中O3 浓度/ 10- 6 烟雾效应
0. 02 5 min 内多数人能感觉, 1 h 内胶片脆化
0. 2 人肺机能减弱, 胸部紧缩感, 眼睛红疼
0. 2~ 0. 5 3~ 6 h 内人视力减弱
0. 5~ 1. 0 1 h 内呼吸紧张, 气喘, 动物4 h 轻度肺气肿
1~ 2 2 h 内头痛、胸痛, 肺活量减少, 人慢性中毒
5~ 10 全身疼痛, 麻痹, 肺气肿
15~ 20 小动物2 h 内死亡
50 以上人在1 h 内死亡
而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。
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。
3.2、对植物的危害
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失, 甚至使植物丧失遗传能力。
植物受到臭氧的损害, 开始表皮褪色, 呈蜡质状,经过一段时间后色素发生变化, 叶片上出现红褐色斑点。
PAN 使叶子背面呈银灰色或古铜色, 影响植物的生长, 降低植物对病虫害的抵抗力。
3.3、对大气的危害:
由于污染物质在大气中形成的光化学烟雾气溶胶,这种气溶胶颗粒大小一般多在0. 3~ 1. 0um 范围内。
而这样大小的颗粒实际上不易因重力作用而沉降, 能较长时间悬浮于空气中, 长距离迁移, 它们与人视觉能力的光波波长相一致, 且能散射太阳光, 从而明显地降低了大气的能见度。
因此妨碍了汽车与飞机等交通工具的安全运行, 导致交通事故增多。
同时这些污染物也减弱了阳光的强度,影响植物的光合作用。
3.4、其他危害
光化学烟雾还能造成酸雨的形成,并使染料、绘画褪色,橡胶制品老化,织物、纸张变脆。
而光化学烟雾中的各种氧化物也会腐蚀建筑材料和设备器材。
总之光化学烟雾对人类生存及城市环境都构成了严重威胁,带给我们生产、生活的直接和间接损失是无法估量的。
【10】
【11】刘天齐,黄小林,邢连壁.环境保护[M].北京:化学工业出版社,2000.【12】杨朝刚, 赵宏庆. 光化学烟雾及遥感技术在其监测中的应用.辽宁化工.2007.03 第36卷3期。