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洛杉矶型烟雾

科普小知识2022-07-11 12:19:14
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洛杉矶型烟雾是指在太阳紫外线作用下排放到大气中的氮氧化物和碳氢化物产生的一种刺激性淡蓝色烟雾。1943年,第一次严重的光化学烟雾事件发生在美国洛杉矶,因此也被称为“洛杉矶烟雾”。

定义

从汽车工厂等污染源排放到大气中的碳氢化合物和氮氧化物等主要污染物将在太阳光(紫外光)的作用下发生光化学反应,产生二次污染物。光化学烟雾是一种主要污染物和次要污染物(包括空气污染物和气溶胶)的混合物参与光化学反应过程而形成的烟雾污染现象。

简史

这种空气污染发生在20世纪的加利福尼亚洛杉矶。1951年,哈根第一个指出臭氧是由氮氧化物、碳氢化合物和空气的混合物的光化学反应形成的。在那之后,FW温特发现O3和不饱和烃(如汽车尾气中的碳氢化合物)的化学反应产物具有与洛杉矶烟雾相同的破坏作用。斯坦福研究所的学者指出,活性有机化合物和氮氧化物的主要来源是汽车废气。因此,O3浓度的增加是光化学烟雾污染的标志。

自20世纪50年代以来,光化学烟雾污染事件已在美国和世界各地的其他城市发生,如日本、加拿大、德意志联邦*、澳大利亚、荷兰和其他大城市。自1974年以来,中国兰州西固石化园区也出现了光化学烟雾。近年来,在一些农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了人们的注意。人们对光化学烟雾的来源、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进行了广泛的研究。世界卫生组织、美国、日本和许多其他国家已经将臭氧或光化学氧化剂过氧乙基酞硝酸醋和其他能够将碘化钾氧化成碘的氧化剂的一般水平作为判断大气环境质量的标准之一,并相应地发布了光化学烟雾警告。

损害

(1)特殊气味刺激眼睛和上呼吸道粘膜,引起眼睛红肿和喉炎,导致视力障碍、呼吸紧张、头痛、全身麻痹、肺水肿,甚至死亡;

(2)大气能见度降低,容易造成交通事故;

③对植物和橡胶制品的损害1。

特征

光化学烟雾的特点是扩散烟雾和大气能见度降低。光化学烟雾一般发生在夏季晴天,此时大气相对湿度较低,温度为24-30℃,污染高峰出现在中午或以后。光化学烟雾是一个循环过程,白天发生,晚上消失。对污染区空气的实际测量表明,主要污染物HC和一氧化氮(1U0)的最大值出现在交通繁忙的早晨。随着一氧化氮浓度的降低,二氧化氮的浓度增加。随着阳光的增加和二氧化氮碳氢化合物浓度的降低,臭氧和醛类等二次污染物会积累。它们的峰值通常从一氧化氮峰值出现起延迟约4-5小时。二次污染物聚丙烯腈浓度随时间的变化类似于臭氧和醛类。

城市和郊区的光化学氧化剂浓度通常高于农村。许多农村地区光化学氧化剂的浓度较高,有时甚至高于城市。这是因为光化学氧化剂的形成不仅包括光化学氧化过程,还包括污染物的扩散和输送过程,这是两个过程的结果。因此,光化学氧化剂污染不仅是一个城市问题,也是一个区域污染问题。短距离传播引起的最大恶臭浓度出现在污染源的下风方向。中尺度传输可以将Ds烟雾隧道延伸到顺风方向约100公里,如果与大气压力系统相结合,它可以传输数百公里。

研究方法

光化学烟雾是在一个复杂的系统中产生的。气象条件(大气稳定性、风向、风速、湿度、阳光通量等)),污染物条件(成分、含量、排放)和化学反应起着重要作用。因此,为了了解光化学烟雾的形成机理和污染规律,除了测量污染区大气中污染物的浓度外,化学反应还应与复杂的气象条件分开。为此,设计并制造了各种类型的光化学烟雾模拟箱(室)。在温度和相对湿度可控的情况下,用适当强度的太阳光照射原生污染物,模拟大气中的化学过程,通过对化学反应模式的研究,得出原生污染物形成光化学氧化剂的反应机理。

在实际测量和烟箱研究的基础上,开展了大气质量模拟模型的研究。通过数学模型表达扩散、输送、化学转化和沉降过程、大气质量和污染源之间的关系,预测各种气象条件下污染物成分和浓度在时间和空间上的变化,以及对大气质量的影响。基于此,寻求控制光化学烟雾的措施1。

本条目的贡献者有:

华北电力大学副教授