光化學(xué)污染
光化學(xué)煙霧主要是由于汽車尾氣和工業(yè)廢氣排放造成的，汽車尾氣中的烯烴類碳?xì)浠衔锖投趸∟O2）被排放到大氣中后，在強(qiáng)烈的陽光紫外線照射下，會(huì)吸收太陽光所具有的能量。這些物質(zhì)的分子在吸收了太陽光的能量后，會(huì)變得不穩(wěn)定起來，原有的化學(xué)鏈遭到破壞，形成新的物質(zhì)。這種化學(xué)反應(yīng)被稱為光化學(xué)反應(yīng)，其產(chǎn)物就是含劇毒的光化學(xué)煙霧。
光化學(xué)污染是出現(xiàn)在以汽油作動(dòng)力燃料之后的一種新型污染物，約1944年左右出現(xiàn)在美國第三大城市洛杉磯。自20世紀(jì)50年代以來，光化學(xué)污染在世界各地不斷出現(xiàn)，已成為一個(gè)世界性的問題，引起了人們的關(guān)注。在交通車輛高度發(fā)展的地區(qū)，在排放氮?dú)浠锖吞細(xì)浠衔锏墓S比較集中的工業(yè)區(qū)，都有必要警戒光化學(xué)污染問題。
洛杉磯光化學(xué)煙霧光化學(xué)煙霧的組成
光化學(xué)煙霧是由二氧化氮、一氧化氮、一氧化碳和碳?xì)浠衔锏纫淮挝廴疚锛八鼈冊(cè)谝欢l件下反應(yīng)產(chǎn)生的二次污染物——臭氧、過氧乙酰硝酸酯PAN、醛等混合而成的。其主要成分是臭氧、醛類、過氧乙酰基硝酸酯、烷基硝酸鹽、酮等一系列氧化劑。氮氧化合物的來源
光化學(xué)煙霧的主要成分作NO和NO2，主要來自燃料的燃燒、汽車的尾氣、生產(chǎn)和使用硝酸的工廠尾氣，燃煤發(fā)電廠等。一氧化碳來源
一氧化碳主要來汽車尾氣(主要在汽油燃燒不充分時(shí)，如停車狀態(tài)開發(fā)動(dòng)機(jī))，燃煤，農(nóng)墾燒荒，有機(jī)物燃燒。臭氧來源
臭氧(O3，又稱作光化學(xué)氧化劑)主要來源:從汽車和工廠釋放出的氮氧化物在太陽光照射下與氧氣反應(yīng)生成。 那為什么會(huì)產(chǎn)生光化學(xué)煙霧呢？原來光化學(xué)煙霧的產(chǎn)生與汽車尾氣排放有著直接關(guān)系，一般發(fā)生在濕度低、氣溫在24－32℃度的夏季晴天的中午或午后。汽車尾氣產(chǎn)生的主要污染物一氧化碳、碳?xì)浠衔铮ㄓ肏C表示）、氮氧化物（用NOx表示）和鉛化合物。如遇到在強(qiáng)日照和低溫度逆溫氣象條件，排放到大氣中的碳?xì)浠衔锖偷趸铮ǚQ它們?yōu)橐淮挝廴疚铮┰陉柟廨椛湎掳l(fā)生光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生臭氧、醛類、過氧乙酸硝酸酯等二次污染物，它們與一次污染物混合，即形成光化學(xué)煙霧。
光化學(xué)煙霧: 由碳?xì)浠?/strong>
物質(zhì)要素：氮氧化物（NOx）和碳?xì)浠衔铮–xHy）等。
2、氣象條件
①強(qiáng)烈光照（NO2的光解需290-420nm的光，因此，夏季比冬季可能性大，一天中中午前后光線最強(qiáng)時(shí)出現(xiàn)“煙霧”的可能性大。）
②低風(fēng)速、低濕度、逆溫天氣。洛杉磯是每年5月～10月（1943年）。總之，天氣晴朗、高溫、低濕和有逆溫風(fēng)力不大時(shí)。
3、地理?xiàng)l件
太陽輻射強(qiáng)度是一個(gè)主要條件，太陽輻射的強(qiáng)弱，主要取決于太陽的高度，即太陽輻射線與地面所成的投射角以及大氣透明度等。因此，光化學(xué)煙霧的濃度，除受太陽輻射強(qiáng)度的日變化影響外，還受該地的緯度、海拔高度、季節(jié)、天氣等條件的影響。經(jīng)過研究表明,在北緯60度～南緯60度之間的一些大城市，都可能發(fā)生光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧主要發(fā)生在陽光強(qiáng)烈的夏、秋季節(jié)。隨著光化學(xué)反應(yīng)的不斷進(jìn)行，反應(yīng)生成物不斷蓄積，光化學(xué)煙霧的濃度不斷升高，約3~4h后達(dá)到最大值。
光化學(xué)煙霧是一個(gè)鏈反應(yīng),鏈引發(fā)反應(yīng)主要是NO2的光解。光化學(xué)煙霧形成的反應(yīng)機(jī)制可概括為如下12個(gè)反應(yīng)來描述：
光化學(xué)煙霧對(duì)植物葉片的危害
1、鏈引發(fā)反應(yīng)
NO2+hν→NO+O
O+O2+M→O3+M
NO+O3→NO2+O2
2、鏈傳遞自由基傳遞反應(yīng)
O2
RH+HO→RO2+H2O
O2
RCHO+HO→RC(O)O2+H2O
2O2
RCHO+hν→RO2+HO2+CO
HO2+NO→NO2+HO
O2
RO2+NO→NO2+R,CHO+HO2
RC(O)O2+NO→NO2+RO2+CO2
3、鏈終止。終止反應(yīng)
HO+NO2→HNO3
RC(O)O2+NO2→RC(O)O2NO2
RC(O)O2NO2→RC(O)O2+NO2
NO2光分解成NO和氧原子時(shí)，光化學(xué)煙霧的循環(huán)就開始了。原子氧會(huì)和氧分子反應(yīng)生成臭氧(O3)，O3是一種強(qiáng)氧化劑，O3與烴類發(fā)生一系列復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生了煙霧和刺激眼睛的物質(zhì)，如醛類、酮類等物質(zhì)。在此過程中，NO2還會(huì)形成另一類刺激性強(qiáng)烈的物質(zhì)如PAN（硝酸過氧化乙酰）。這種一次污染無與二次污染無的混和煙霧就形成了光化學(xué)煙霧。
空氣污染
經(jīng)過研究表明，在北緯60度～南緯60度之間的一些大城市，都可能發(fā)生光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧主要發(fā)生在陽光強(qiáng)烈的夏、秋季節(jié)。隨著光化學(xué)反應(yīng)的不斷進(jìn)行，反應(yīng)生成物不斷蓄積，光化學(xué)煙霧的濃度不斷升高，約3～4h后達(dá)到最大值。這種光化學(xué)煙霧可隨氣流飄移數(shù)百公里，使遠(yuǎn)離城市的農(nóng)村莊稼也受到損害。
光化學(xué)煙霧對(duì)人體健康的影響
空氣污染
臭氧對(duì)人體的危害
臭氧對(duì)人體的危害主要表現(xiàn)在刺激和破壞深部呼吸道粘膜和組織，對(duì)眼睛也有刺激，其作用與二氧化氮類似。在低濃度長(zhǎng)時(shí)間作用時(shí)，引起慢性呼吸道疾病及其它疾病。大氣中臭氧濃度為0.1～0.5ppm時(shí)引起鼻和喉頭粘膜的刺激和對(duì)眼睛的刺激。在0.2～0.8ppm濃度下接觸兩小時(shí)后會(huì)出現(xiàn)氣管刺激癥狀，1ppm以上引起頭疼、肺深部氣道變窄，出現(xiàn)肺氣腫，長(zhǎng)時(shí)間接觸會(huì)出現(xiàn)一系列中樞神經(jīng)損害或引起肺水腫。此外，還能阻礙血液輸氧的功能，造成組織缺氧現(xiàn)象；并有使視力遲鈍、甲狀腺功能受損、骨骼早期鈣化等作用。根據(jù)近年研究，它還有引起染色體畸變的作用。過氧乙酰硝酸酯對(duì)人體的危害
河流污染
研究表明光化學(xué)煙霧中的過氧乙酰硝酸酯（PAN）是一種極強(qiáng)的催淚劑，其催淚作用相當(dāng)于甲醛的200倍。另一種眼睛強(qiáng)刺激劑是過氧苯酰硝酸酯（PBN），它對(duì)眼的刺激作用比PAN大約強(qiáng)100倍。空氣中的飄塵在眼刺激劑作用方面能起到把濃縮眼刺激劑送入眼中的作用。近來據(jù)報(bào)道，PAN和PBN還有致癌危險(xiǎn)。美國環(huán)保機(jī)構(gòu)統(tǒng)計(jì)，美國每年癌癥患者中有58％是由汽車廢氣引起空氣污染所致。
過氧乙酰硝酸酯對(duì)人體的危害，特別是過氧苯酰酸酯、醛類、硝酸和硫酸等，都有強(qiáng)烈刺激眼睛的作用，使人眼睛紅腫、流淚，呼吸系統(tǒng)癥狀表現(xiàn)為喉疼、喘息、咳嗽、呼吸困難還能引起頭痛、胸悶、疲勞感、皮膚潮紅、心功能障礙和肺功能衰竭等一系列癥狀。
環(huán)境污染
對(duì)光化學(xué)煙霧敏感的植物包括許多農(nóng)作物（棉花、煙草、甜菜、萵苣、番茄和菠菜等），以及某些飼料作物，觀賞植物（如菊花、薔薇、蘭花和牽牛花等）和多種樹木。
光化學(xué)污染
光化學(xué)煙霧會(huì)加速橡膠制品的老化和龜裂，腐蝕建筑物和衣物，縮短其使用壽命。光化學(xué)煙霧還會(huì)促成酸雨形成，并使染料、繪畫褪色，橡膠制品老化，建筑物和機(jī)器受腐蝕等。
1943年，美國洛杉磯市發(fā)生了世界上最早的光化學(xué)煙霧事件。此后，對(duì)洛杉磯煙霧經(jīng)過反復(fù)的調(diào)查研究，直到1958年才發(fā)現(xiàn)是由于洛杉磯市擁有250萬輛汽車排放的尾氣污染而造成。這些汽車每天消耗約1600噸汽油，向大氣排放1000多噸碳?xì)浠衔?HC)、400多噸氮氧化物(NOx)。這些氣體受陽光作用，釀成了危害人類健康的光化學(xué)煙霧事件。1970年美國加利福尼亞洲發(fā)生大規(guī)模的光化學(xué)煙霧事件，農(nóng)作物的損失達(dá)到2500多萬美元。
1971年，日本東京發(fā)生較嚴(yán)重的光化學(xué)煙霧事件，使一些學(xué)生中毒昏迷。與此同時(shí)，日本的其它城市也發(fā)生了類似的事件。此后，日本的一些大城市連續(xù)不斷出現(xiàn)光化學(xué)煙霧事件。日本環(huán)保部門對(duì)東京幾個(gè)主要污染排放的主要污染物進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn)，汽車排放的CO、NOx、HC這三種污染物占總排放量的80%，使人們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到，汽車排放的尾氣是產(chǎn)生光化學(xué)煙霧的罪魁禍?zhǔn)住?
1997年夏季，擁有80萬輛汽車的智利首都圣地亞哥也發(fā)生光化學(xué)煙霧事件。由于光化學(xué)煙霧的作用，迫使政府對(duì)該市實(shí)行緊急狀態(tài)：學(xué)校停課、工廠停工、影院歇業(yè)，孩子、孕婦和老人被勸告不要外出，使智利首都圣地亞哥處于“半癱瘓狀態(tài)”。在北美、英國、澳大利亞和歐洲地區(qū)也先后出現(xiàn)這種煙霧。由此可見，光化學(xué)煙霧已經(jīng)對(duì)人類生存和城市環(huán)境構(gòu)成了嚴(yán)重威脅。
控制機(jī)動(dòng)車尾氣排放
通過以上的論述我們知道預(yù)防光化學(xué)煙霧的發(fā)生主要是由于機(jī)動(dòng)車尾氣的排放造成的，所以我們要嚴(yán)格遵守排放標(biāo)準(zhǔn)，提高汽車性能，提高油品質(zhì)量，使用清潔燃油，改善汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)和在排氣系統(tǒng)安裝催化反應(yīng)器等。