二次污染

　　光化學(xué)煙霧是由汽車、工廠等污染源排入大氣的碳?xì)浠�合物（HC）和氮氧化物（NO_x）等一次污染物，在陽光的作用下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成臭氧(O₃)、醛、酮、酸、過氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物，參與光化學(xué)反應(yīng)過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。

毒性

　　光化學(xué)煙霧的成分非常復(fù)雜，但是對動物、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，開始時表皮褪色，呈蠟質(zhì)狀，經(jīng)過一段時間后色素發(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，降低植物對病蟲害的抵抗力。

　　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)生過程

　　20世紀(jì)40年代，在美國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�合物和空氣的混合物通過光化學(xué)反應(yīng)生成的。以后F. W. 溫特發(fā)現(xiàn)臭氧與不飽和烴（如汽車廢氣中的烴類）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源是汽車排放的尾氣。

　　通過對光化學(xué)煙霧形成的模擬實(shí)驗，已經(jīng)初步明確在碳?xì)浠�合物和氮氧化物的相互作用方面主要有以下過程：

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�合物被HO、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，除直接決定于汽車排氣中污染物的數(shù)量和濃度以外，還受太陽輻射強(qiáng)度、氣象以及地理等條件的影響。太陽輻射強(qiáng)度是一個主要條件，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)過程，白天生成，傍晚消失。污染區(qū)大氣的實(shí)測表明，一次污染物CH和一氧化氮的最大值出現(xiàn)在早晨交通繁忙時刻，隨著NO濃度的下降，NO₂濃度增大，O₃和醛類等二次污染物隨著陽光增強(qiáng)和NO₂、HC濃度降低而積聚起來。它們的峰值一般要比NO峰值的出現(xiàn)要晚4-5小時。二次污染物PAN濃度隨時間的變化與臭氧和醛類相似。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，有時甚至超過城市。這是因為光化學(xué)氧化劑的生成不僅包括光化學(xué)氧化過程，而且還包括一次污染物的擴(kuò)散輸送過程，是兩個過程的結(jié)果。因此光化學(xué)氧化劑的污染不只是城市的問題，而且是區(qū)域性的污染問題。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，如果同大氣高壓系統(tǒng)相結(jié)合可傳輸幾百公里。

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