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光化学污染

光化学污染

来源:天气百科
光化学烟雾主要是由于汽车尾气和工业废气排放造成的,汽车尾气中的烯烃类碳氢化合物和二氧化氮(NO2)被排放到大气中后,在强烈的阳光紫外线照射下,会吸收太阳光所具有的能量。这些物质的分子在吸收了太阳光的能量后,会变得不稳定起来,原有的化学链遭到破坏,形成新的物质。这种化学反应被称为光化学反应,其产物就是含剧毒的光化学烟雾。
  • 光化学污染 - 污染事例

    1943年,美国洛杉矶市发生了世界上最早的光化学烟雾事件。此后,对洛杉矶烟雾经过反复的调查研究,直到1958年才发现是由于洛杉矶市拥有250万辆汽车排放的尾气污染而造成。这些汽车每天消耗约1600吨汽油,向大气排放1000多吨碳氢化合物(HC)、400多吨氮氧化物(NOx)。这些气体受阳光作用,酿成了危害人类健康的光化学烟雾事件。1970年美国加利福尼亚洲发生大规模的光化学烟雾事件,农作物的损失达到2500多万美元。

    1971年,日本东京发生较严重的光化学烟雾事件,使一些学生中毒昏迷。与此同时,日本的其它城市也发生了类似的事件。此后,日本的一些大城市连续不断出现光化学烟雾事件。日本环保部门对东京几个主要污染排放的主要污染物进行调查发现,汽车排放的CO、NOx、HC这三种污染物占总排放量的80%,使人们进一步认识到,汽车排放的尾气是产生光化学烟雾的罪魁祸首。

    1997年夏季,拥有80万辆汽车的智利首都圣地亚哥也发生光化学烟雾事件。由于光化学烟雾的作用,迫使政府对该市实行紧急状态:学校停课、工厂停工、影院歇业,孩子、孕妇和老人被劝告不要外出,使智利首都圣地亚哥处于“半瘫痪状态”。在北美、英国、澳大利亚和欧洲地区也先后出现这种烟雾。由此可见,光化学烟雾已经对人类生存和城市环境构成了严重威胁。

  • 光化学污染 - 对建筑物及橡胶制品的危害

    光化学烟雾会加速橡胶制品的老化和龟裂,腐蚀建筑物和衣物,缩短其使用寿命。光化学烟雾还会促成酸雨形成,并使染料、绘画褪色,橡胶制品老化,建筑物和机器受腐蚀等。

  • 光化学污染 - 对大气的能见度的影响

    光化学污染光化学烟雾的重要特征之一是使大气的能见度降低,视程缩短。这主要是由于污染物质在大气中形成的光化学烟雾气溶胶所引起的。这种气溶胶颗粒大小一般多在0.3~1.0μm范围内。由于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。因而妨害了汽车与飞机等交通工具的安全运行,导致交通事故增多。

  • 光化学污染 - 对植物的危害

    环境污染植物受害是判断光化学烟雾污染程度的最敏感的指标之一。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。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。植物受害现象是人体健康受到影响的先兆。光化学烟雾对植物的损害是十分严重的。在美国,光化学烟雾影响农作物减产已遍及27个州。据有关当局统计,仅加利福尼亚州1959年由光化学烟雾引起的农作物减产损失达800万美元。据洛杉矶市调查,由于光化学烟雾的毒害作用,使大片树林枯死,葡萄减产60%以上,柑桔也严重减产。 对光化学烟雾敏感的植物包括许多农作物(棉花、烟草、甜菜、莴苣、番茄和菠菜等),以及某些饲料作物,观赏植物(如菊花、蔷薇、兰花和牵牛花等)和多种树木。

  • 光化学污染 - 危害影响

    空气污染光化学烟雾的特征是烟雾呈蓝色,具有强氧化性,其高峰出现在有强阳光照射的中午或稍后,傍晚消失,污染区域往往在污染源的下风向几十到几百公里处。其主要成分:O3,PAN,醛类对动植物和建筑物伤害更是大,人和动物受到光化学烟雾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、胸疼、恶心、疲乏、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。 经过研究表明,在北纬60度~南纬60度之间的一些大城市,都可能发生光化学烟雾。光化学烟雾主要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3~4h后达到最大值。这种光化学烟雾可随气流飘移数百公里,使远离城市的农村庄稼也受到损害。

  • 光化学污染 - 反应方程式

    光化学烟雾是一个链反应,链引发反应主要是NO2的光解。光化学烟雾形成的反应机制可概括为如下12个反应来描述:

    光化学烟雾对植物叶片的危害1、链引发反应

    NO2+hν→NO+OO+O2+M→O3+MNO+O3→NO2+O2

    2、链传递自由基传递反应

    O2RH+HO→RO2+H2OO2RCHO+HO→RC(O)O2+H2O2O2RCHO+hν→RO2+HO2+COHO2+NO→NO2+HOO2RO2+NO→NO2+R,CHO+HO2RC(O)O2+NO→NO2+RO2+CO2

    3、链终止。终止反应

    HO+NO2→HNO3RC(O)O2+NO2→RC(O)O2NO2RC(O)O2NO2→RC(O)O2+NO2

    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,产生了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)。这种一次污染无与二次污染无的混和烟雾就形成了光化学烟雾。

  • 光化学污染 - 形成条件

    光化学烟雾: 由碳氢化合1、污染源条件物质要素:氮氧化物(NOx)和碳氢化合物(CxHy)等。

    2、气象条件

    ①强烈光照(NO2的光解需290-420nm的光,因此,夏季比冬季可能性大,一天中中午前后光线最强时出现“烟雾”的可能性大。)②低风速、低湿度、逆温天气。洛杉矶是每年5月~10月(1943年)。总之,天气晴朗、高温、低湿和有逆温风力不大时。

    3、地理条件

    太阳辐射强度是一个主要条件,太阳辐射的强弱,主要取决于太阳的高度,即太阳辐射线与地面所成的投射角以及大气透明度等。因此,光化学烟雾的浓度,除受太阳辐射强度的日变化影响外,还受该地的纬度、海拔高度、季节、天气等条件的影响。经过研究表明,在北纬60度~南纬60度之间的一些大城市,都可能发生光化学烟雾。光化学烟雾主要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3~4h后达到最大值。

  • 光化学污染 - 污染反应

    那为什么会产生光化学烟雾呢?原来光化学烟雾的产生与汽车尾气排放有着直接关系,一般发生在湿度低、气温在24-32℃度的夏季晴天的中午或午后。汽车尾气产生的主要污染物一氧化碳、碳氢化合物(用HC表示)、氮氧化物(用NOx表示)和铅化合物。如遇到在强日照和低温度逆温气象条件,排放到大气中的碳氢化合物和氮氧化物(称它们为一次污染物)在阳光辐射下发生光化学反应产生臭氧、醛类、过氧乙酸硝酸酯等二次污染物,它们与一次污染物混合,即形成光化学烟雾。

  • 光化学污染 - 概况

    光化学污染指光化学烟雾造成的污染。流动源和固定源排入大气的氮氢化物和碳氢化合物等一次污染物,经过太阳照射,各种污染物之间发生相互反应,生成臭氧、醛类等二次污染物,它们在大气中是一种有刺激性的、浅蓝色混合型烟雾。光化学烟雾不仅影响人体健康,而且对植物也有一定的损害,同时还降低大气的能见度。 光化学污染是出现在以汽油作动力燃料之后的一种新型污染物,约1944年左右出现在美国第三大城市洛杉矶。自20世纪50年代以来,光化学污染在世界各地不断出现,已成为一个世界性的问题,引起了人们的关注。在交通车辆高度发展的地区,在排放氮氢化物和碳氢化合物的工厂比较集中的工业区,都有必要警戒光化学污染问题。

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