光化學煙霧

1、光化學煙霧現象

含有氮氧化物和碳氫化合物等一次污染物的大氣，在陽光照射下發生光化學反應而產生二次污染物，這種由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現象，稱為光化學煙霧。

光化學煙霧首先出現在美國的第三大城市－洛杉磯，以後陸續在世界其他地區出現。一般多發生在中緯度(亞熱帶)車輛高速機動化的城市，例如蒙特利爾、渥太華、波恩、雪梨、東京等。

光化學煙霧成分很複雜，它現在被確認是NO_X、HC、CO等在陽光下發生系列化學反應而產生的生成物與反應物的特殊混合物。其中有一次污染物，也有二次污染物，主要成分是臭氧，過氧乙酰硝酸酯(PAN)、高活性游離基，以及某些醛、酮，總稱之為光化學氧化劑。

 2、光化學煙霧形成的簡化機制

      光化學煙霧形成的反應機制可概括為如下12個反應：[[right]][[image1]][[/right]]

      引發反應：

      NO₂+ hν→NO+O 

      O+O₂+M→O₃+M

      NO+O₃→NO₂+O₂

   自由基傳遞反應：                

       RH+HO─^o2→RO₂+H₂O

RCHO+HO─^o2→RC(O)O₂+H₂O

RCHO+ hν─^2o2→RO₂+HO₂+CO

        HO₂+NO→NO₂+HO

RO₂+NO─^o2→NO₂ +R’CHO+HO₂  

RC(O)O₂₊NO─^o2→NO₂+RO₂+CO₂

    終止反應：         

        HO+NO₂→HNO₃

RC(O)O₂+NO₂→RC(O)O₂NO₂                        RC(O)O₂NO₂→RC(O)O₂+NO₂

表2-3-1  倫敦型煙霧與洛杉磯煙霧的比較

注：本表摘自王曉蓉，1993

       光化學煙霧是高濃度氧化劑的混合物，因此也稱為氧化煙霧。相比之下，硫酸煙霧型污染物，從化學上看是屬於還原性混合物，故又稱為還原煙霧。這兩種煙霧在具有相反的化學行為。它們發生污染的根源各不同，倫敦煙霧主要由燃煤引起的，光化學煙霧則主要是由汽車排氣引起的。表2-3-1給出了兩種類型煙霧的區別。目前已發現兩種類型煙霧污染可交替發生。例如，廣州夏季是以光化學煙霧為主，而冬季則以硫酸煙霧為主。

    3、光化學煙霧的危害

光化學煙霧對人體有很大的刺激和毒害作用，濃度達0.1mg/m³時，眼睛流淚、發疼，0.25∼1mg/m³時伴有頭痛、呼吸困難，50mg/m³時能導致死亡。此外還可使橡膠製品老化、龜裂，建築物損壞變舊。