目錄光化學(xué)煙霧和酸雨的形成及危害 光化煙霧的成分是什么 光化學(xué)煙霧的解決措施 光化學(xué)煙霧形成機(jī)理 光化學(xué)煙霧的形成機(jī)制及原理
控制污染源
研究光化學(xué)煙霧的最終目的是如何控制NO2及HC的濃度，使O3的濃度符合大氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的要求。除控制工業(yè)污染源外，主要是改善汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作狀態(tài)和安裝尾氣催化轉(zhuǎn)化器，拍早散前者可降低燃料消耗、減少有害氣體排放，后者可使尾氣無(wú)害化。
碳?xì)浠衔锸枪饣瘜W(xué)煙霧形成過(guò)程中必不可少的重要組分，因此控制碳?xì)浠衔铮绕涫悄切┓磻?yīng)活性高的有機(jī)物（如烯烴、含有睜戚側(cè)鏈的芳烴）的排放，能有效地控制光化學(xué)煙霧的形成和發(fā)展。另外，光化學(xué)煙霧形成的光化學(xué)反應(yīng)中，自由基反應(yīng)占很重要的地位，而自由基的引發(fā)反應(yīng)主要是由NO2光解而引起的，所以控制氮氧化物的排放也十分重要。日本、美國(guó)、歐洲共同體近20來(lái)生產(chǎn)的汽車(chē)一般都裝有尾氣催化轉(zhuǎn)化器。從而使汽車(chē)尾氣無(wú)害化。
一般采用耐高溫多孔陶瓷為載體，上涂微細(xì)分散的鉑和鈀所組成的催化劑，可以實(shí)現(xiàn)高效轉(zhuǎn)化。這時(shí)要求汽車(chē)使用無(wú)鉛汽油，因?yàn)楹U汽油中隨尾氣排出的鉛很易使鉑系催化劑中毒而失效。
另外，若在汽油中加入10%一20%的甲醇，或加入10%一15%的酒精，形成甲醇汽油或酒精汽油，試驗(yàn)表明不但可以減少有害氣體的排放，同時(shí)還能節(jié)能和減輕機(jī)械磨損，而旦也不必改變汽油機(jī)汽缸的結(jié)構(gòu)，因此易于推廣應(yīng)用。
采用無(wú)污染運(yùn)輸
如使用氫作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，利用氫氧燃料電池供電來(lái)驅(qū)動(dòng)運(yùn)輸（電動(dòng)車(chē)），利用電磁感應(yīng)的方法推動(dòng)火車(chē)（超導(dǎo)懸浮列車(chē)）等。利用清潔能源，開(kāi)發(fā)無(wú)污染運(yùn)輸己引起科學(xué)家和各國(guó)政府的高度重視。
利用化學(xué)抑制劑
用化學(xué)抑制劑。目的是消除自由基，以抑制鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的進(jìn)行，從而控制光化學(xué)煙霧的形成。人們發(fā)現(xiàn)二乙基羥胺、苯胺、二苯胺等對(duì)HO（氫氧自由基）有不同程度的抑制作用，尤其是二乙基羥胺對(duì)光化學(xué)煙霧有較好的抑制作用。但在使用過(guò)程中，要注意抑制劑對(duì)人體和動(dòng)植物的毒害作用，并注意防止抑制劑產(chǎn)生二次污染。對(duì)這種方法許多科學(xué)家持有不問(wèn)意見(jiàn)，付諸實(shí)施要十分慎重。
植樹(shù)造林
實(shí)驗(yàn)證明，樹(shù)木在一定濃度范圍內(nèi)，會(huì)吸收各種有毒氣襲氏體，使污染的空氣得以?xún)艋Ｒ虼藨?yīng)大力提倡植樹(shù)造林，綠化環(huán)境。
1、控制機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放。光化學(xué)煙霧的產(chǎn)生主要是由于機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣的排放造成的,所以要嚴(yán)格遵守排放標(biāo)準(zhǔn),提高汽車(chē)性能,提高油品質(zhì)量,使用清潔燃油,改善汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)工作狀態(tài)以及在排氣安裝催化反應(yīng)器等。
2、加強(qiáng)對(duì)化工廠(chǎng)的廢氣排放管理。要對(duì)石油、氮肥、硝酸等化工廠(chǎng)的排廢嚴(yán)加管理,嚴(yán)禁飛機(jī)在航行途中排放燃料等,以減少氮氧化物和烴的排放。
3、使用化學(xué)抑制劑抑制。根據(jù)光化學(xué)煙霧形成機(jī)理,使用化學(xué)抑制劑,即諸如二乙基羥胺、苯胺、二苯胺、酚等對(duì)各種自由基可產(chǎn)生不同程度的抑制作用,從而終止鏈反應(yīng),達(dá)到控制煙霧的目的亂肢。
擴(kuò)展資料：
光化學(xué)煙霧的危害：
光化學(xué)煙霧的特征是煙霧呈藍(lán)色，具有強(qiáng)氧化性,其高峰出現(xiàn)在有強(qiáng)陽(yáng)光照射的中午或稍后，傍晚消失，污染區(qū)域往往在污染源的下風(fēng)向幾十到幾百公里處。光化學(xué)煙霧對(duì)人體、動(dòng)植物和建筑物傷害很大，還能造成橡膠制品老化，染料褪色，并雀純使能見(jiàn)度降低等危害。
光化學(xué)煙霧的主要成分中，臭氧約占85%，過(guò)氧乙酰硝酸酯約占10%。這些物質(zhì)對(duì)人體可造成的頃陪咐危害是很大的。
參考資料來(lái)源：
-光化學(xué)煙霧
光化學(xué)煙霧（photo-chemical smog[1]）是汽車(chē)、工廠(chǎng)等污染源排入大氣的碳?xì)浠衔铮ǖ拾鏗C）和氮氧化物（NOx）等一次污染物在陽(yáng)光（紫外光）作用下發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)生成二次污染物，后與一次污染物混合所形成的有害淺藍(lán)色煙霧。光化學(xué)煙霧可隨氣流漂移數(shù)百公里，使遠(yuǎn)離城市的農(nóng)作物也受到損害。光化學(xué)煙霧多發(fā)生在陽(yáng)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。約在3-4h后達(dá)到最大值。光化學(xué)煙霧對(duì)大氣的污染造成很多不良影響，對(duì)動(dòng)植物有影響，甚至對(duì)建筑材料也有影響，并且大大降低能棗猛灶見(jiàn)度影響出行。
光化學(xué)煙霧形成過(guò)程簡(jiǎn)述如下：清晨大量的碳?xì)浠衔锖蚇O由汽車(chē)尾氣及其他源排入大氣。由于晚間NO氧化的結(jié)果，已有少量NO2存在。當(dāng)日出時(shí)，NO2光解離提供原子氧，然后NO2光解反應(yīng)及一系列次級(jí)反應(yīng)發(fā)生，-OH開(kāi)始氧化碳?xì)浠现肺铮⑸梢慌杂苫鼈冇行У貙O轉(zhuǎn)化為NO2，使 NO2濃度上升，碳?xì)浠衔锛癗O濃度下降；當(dāng)NO2達(dá)到一定值時(shí)，O3開(kāi)始積累，而自由基與NO2的反應(yīng)又使NO2的增長(zhǎng)受到限制；當(dāng)NO向NO2轉(zhuǎn)化速率等于自由基與NO2的反應(yīng)速率時(shí)，NO2濃度達(dá)到極大，此時(shí)O3仍在積累之中； 當(dāng)NO2下降到一定程度時(shí)，就影響O3的生成量；當(dāng)O3的積累與消耗達(dá)成平衡時(shí)，O3達(dá)到極大。
光化學(xué)煙霧
氮氧化物(NOx)主要是指NO和NO2。NO和NO2都是對(duì)人體有害的氣體。氮氧化物和碳?xì)浠衔?HC)在大氣環(huán)境中受強(qiáng)烈的太陽(yáng)紫外線(xiàn)照射后發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生二次污染物，這種又一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧現(xiàn)象，稱(chēng)為光化學(xué)煙霧。
光化學(xué)煙霧是由汽車(chē)、工廠(chǎng)等污染源排入大氣的碳?xì)浠衔铮℉C）和氮氧化物（NOx）等一次污染物，在陽(yáng)光的作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成臭氧(O3)、醛、酮、酸、過(guò)氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物，參與光化學(xué)反應(yīng)過(guò)程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現(xiàn)象叫做光化學(xué)煙霧。
光化學(xué)煙霧的成分非常復(fù)雜，但是對(duì)動(dòng)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。人和動(dòng)物受到主要傷害是眼睛和粘膜受刺激、頭痛、呼吸障礙、慢性呼吸道疾病惡化、兒童肺功能異常等。
植物受到臭氧的損害，開(kāi)始時(shí)表皮褪色，呈蠟質(zhì)狀，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后色素發(fā)生變化，葉片上出現(xiàn)紅褐色斑點(diǎn)。PAN使葉子背面呈銀灰色或古銅色，影響植物的生長(zhǎng)，降低植物對(duì)病蟲(chóng)害的抵抗力。
臭氧、PAN等還能造成橡膠制品的老化、脆裂，使染料褪色，并損害油漆涂料、紡織纖維和塑料制品等。
毒物產(chǎn)生過(guò)程
20世紀(jì)40年代，在美國(guó)加利福尼亞州洛杉磯首先發(fā)現(xiàn)了光化學(xué)煙霧。1951年A.J.哈根最先指出臭氧(O3)是氮氧化物、碳?xì)浠衔锖涂諝獾幕旌衔锿ㄟ^(guò)光化學(xué)反應(yīng)生成的。以后F. W. 溫特發(fā)現(xiàn)臭氧與不飽和烴（如汽車(chē)廢氣中的烴類(lèi)）的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物跟洛杉磯煙霧有相同的傷害效應(yīng)。形成臭氧的活性有機(jī)物和氮氧化物的主要來(lái)源是汽車(chē)排放的尾氣。
通過(guò)對(duì)光化學(xué)煙霧形成的模擬實(shí)驗(yàn)，已經(jīng)初步明確在碳?xì)浠衔锖偷趸锏南嗷プ饔梅矫嬷饕幸韵逻^(guò)程：
1、污染空氣中NO2的光解是光化學(xué)煙霧形成的起始反應(yīng)。
2、碳?xì)浠衔锉籋O、O等自由基和臭氧氧化，導(dǎo)致醛、酮、醇、酸等產(chǎn)物以及重要的中間產(chǎn)物RO2、HO2、RCO等自由基的生成。
3、過(guò)氧自由基引起NO向NO2的轉(zhuǎn)化，并導(dǎo)致O3和PAN等的生成。
光化學(xué)反應(yīng)中生成的臭氧、醛、酮、醇、PAN等統(tǒng)稱(chēng)為光化學(xué)氧化劑，以臭氧為代表，所以光化學(xué)煙霧污染的標(biāo)志是臭氧濃度的升高。
光化學(xué)煙霧與大氣物理
光化學(xué)煙霧的形成及其濃度，除直接決定于汽車(chē)排氣中污染物的數(shù)量和濃度以外，還受太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、氣象以及地理等條殲歲件的影響。太陽(yáng)輻射強(qiáng)度是一個(gè)主要條件，太陽(yáng)輻射的強(qiáng)弱，主要取決于太陽(yáng)的高度，即太陽(yáng)輻射線(xiàn)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(yáng)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)、天氣和大氣污染狀況等條件的影響。光化學(xué)煙霧是一種循環(huán)過(guò)程，白天生成，傍晚消失。污染區(qū)大氣的實(shí)測(cè)表明，一次污染物CH和一氧化氮的最大值出現(xiàn)在早晨交通繁忙時(shí)刻，隨著NO濃度的下降，NO2濃度增大，O3和醛類(lèi)等二次污染物隨著陽(yáng)光增強(qiáng)和NO2、HC濃度降低而積聚起來(lái)。它們的峰值一般要比氏輪睜NO峰值的出現(xiàn)要晚4-5小時(shí)。二次污染物PAN濃度隨時(shí)間的變化與臭氧和醛類(lèi)相似。城市和城郊的光化學(xué)氧化劑濃度通常高于鄉(xiāng)村，但近年來(lái)發(fā)現(xiàn)許多鄉(xiāng)村地區(qū)光化學(xué)氧化劑的濃度增高，有時(shí)甚至超過(guò)城市。這是因?yàn)楣饣瘜W(xué)氧化劑的生成不僅包括光化學(xué)氧化過(guò)程，而且還包括一次污染物的擴(kuò)散輸送過(guò)程，是兩個(gè)過(guò)程的結(jié)果。因此光化學(xué)氧化劑的污染不只是城市的問(wèn)題桐肆，而且是區(qū)域性的污染問(wèn)題。短距離運(yùn)輸可造成O3的最大濃度出現(xiàn)在污染源的下風(fēng)向，中尺度運(yùn)輸可使臭氧擴(kuò)散到上百公里的下風(fēng)向，如果同大氣高壓相結(jié)合可傳輸幾百公里。
經(jīng)過(guò)研究表明,在60( N(北緯)～60( S(南緯)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(yáng)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 h～4 h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。
1943年,美國(guó)洛杉磯市發(fā)生了世界上最早的光化學(xué)煙霧事件,此后,在北美、日 本、澳大利亞和歐洲部分地區(qū)也先后出現(xiàn)這種煙霧。經(jīng)過(guò)反復(fù)的調(diào)查研究,直到1958年才發(fā)現(xiàn),這一事件是由于洛杉磯市擁有的250萬(wàn)輛汽車(chē)排氣污染造成的,這些汽車(chē)每天消耗約1600 t汽油,向大氣排放1000多噸碳?xì)浠衔锖?00多噸氮氧化物,這些氣體受陽(yáng)光作用,釀成了危類(lèi)的光化學(xué)煙霧事件。
1970年,美國(guó)加利福尼亞州發(fā)生光化學(xué)煙霧事件,農(nóng)作物損失達(dá)2500多萬(wàn)美元。
1971年,日本東京發(fā)生了較嚴(yán)重的光化學(xué)煙霧事件,使一些學(xué)生中毒昏倒。同一天,日本的其他城市也有類(lèi)似的事件發(fā)生。此后,日本一些大城市連續(xù)不斷出現(xiàn)光化學(xué)煙霧。日本環(huán)保部門(mén)經(jīng)對(duì)東京幾個(gè)主要污染源排放的主要污染物進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn),汽車(chē)排放的CO、NOx、HC三種污染物約占總排放量的80%。
目前,由于我國(guó)內(nèi)地汽車(chē)油耗量高,污染控制水平低,已造成汽車(chē)污染日益嚴(yán)重。部分大城市交通干道的NOx和CO嚴(yán)重超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),汽車(chē)污染已成為主要的空氣污染物;一些城市臭氧濃度嚴(yán)重超標(biāo),已具有發(fā)生光化學(xué)煙霧污染的潛在危險(xiǎn)。據(jù)國(guó)家環(huán)境保護(hù)局《一九九六年環(huán)境質(zhì)量通報(bào)》: 我國(guó)大城市氮氧化物污染逐漸加重。1996年度污染較嚴(yán)重的城市分別為:廣州、北京、上海、鞍山、武漢、鄭州、沈陽(yáng)、蘭州、大連、杭州。從總體上看,氮氧化物污染突出表現(xiàn)在人口100萬(wàn)以上的大城市或特大城市。
光化學(xué)煙霧對(duì)人眼和上呼吸道粘膜有強(qiáng)烈的刺激作用，引起眼睛紅腫和喉炎，或誘發(fā)各種呼吸道炎癥。
通過(guò)汽車(chē)尾氣排放出來(lái)的有害氣體嫌灶是形成光化學(xué)煙霧的主要物質(zhì)。所謂光化學(xué)煙霧，就是氮氧化物和碳?xì)浠衔镌趶?qiáng)烈的太陽(yáng)光照射下，形成的一種有害物質(zhì)。光化學(xué)煙霧主要傷及人的眼睛和呼吸道，嚴(yán)重時(shí)也可危的神經(jīng)。光化學(xué)煙霧對(duì)少年朋友的危害尤為明顯，這是因?yàn)樯倌甑纳眢w發(fā)育正處在快速生長(zhǎng)階段，新陳代謝明顯高于成年人，這時(shí)對(duì)如光化學(xué)煙霧之類(lèi)的有害物質(zhì)比較敏感，所以少年朋友對(duì)光化亮悄學(xué)煙霧的防范更應(yīng)注意。
光化學(xué)煙霧可以造成植物枝葉枯黃直接導(dǎo)致農(nóng)作物大面積減產(chǎn)甚芹鍵扮至死亡，給經(jīng)濟(jì)造成巨大損失。一旦光化學(xué)煙霧形成，在它消失之前，必然或多或少地給人體和植物以及動(dòng)物造成傷害。
光化學(xué)煙霧主要傷及人的眼睛和呼吸道，嚴(yán)重時(shí)也可危的神經(jīng)。光化學(xué)煙霧對(duì)少年朋友的危害尤為明顯，這是因?yàn)樯倌甑纳眢w發(fā)育正處在快速生長(zhǎng)階段，新陳代謝明顯高于成年人，這時(shí)對(duì)如光化學(xué)煙霧之類(lèi)的有害物質(zhì)比較敏感，所以少年朋友對(duì)光化學(xué)煙霧的防范更應(yīng)注意。
