光化学烟雾

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简介

光化学烟雾也称为夏季烟雾，它非常有害。当来自太阳的紫外线与氮氧化物相互作用时，就会产生这种烟雾。这种烟雾通常表现为大气中的棕色烟霞。在位于相对温暖气候中的高度人口稠密的城市中可以看到这种现象。在下午和早晨最容易看到。

什么是烟雾？

现代世界每小时产生一百吨废物。人类主要污染了河流、海洋甚至森林。所有这些因素最终导致了空气污染。这种污染是非常糟糕的事情，因为它污染了环境，而环境是唯一的氧气来源。

这些因素会导致那些已经患有支气管炎和哮喘的人呼吸困难。如今，许多大都市正在面临烟雾问题。它被称为烟雾和雾气的混合物，在冬季会滞留在空气中。它对健康非常有害，还会破坏地面臭氧、二氧化硫和一氧化碳。

它对老年人有害，而这里最重要的因素是它与城镇的污染有关。经典的烟雾污染主要发生在燃煤过量的情况下。它还会增加空气中的烟雾和二氧化硫的含量。

这一因素的结果是形成厚厚的烟雾云，被称为烟雾。光化学烟雾也被称为**洛杉矶烟雾**。这种类型的烟雾发生在拥有大量汽车的城市地区。

光化学烟雾的形成

光化学烟雾可以通过一系列复杂的化学反应形成。物质包括阳光、氮氧化物和由于空气污染而存在于大气中的挥发性有机化合物。所有这些反应通常会导致地面臭氧和某些空气颗粒的形成。还观察到，光化学烟雾的出现与大气中主要污染物的浓度密切相关。

图 1：光化学烟雾的形成

(图片归属：Liweichao.vivian, CC BY-SA 4.0, 通过维基共享资源)

该因素还与二次污染物的浓度有关。一些导致光化学烟雾的主要污染物的常见例子是一氧化氮、二氧化氮和氧化亚氮以及大多数挥发性有机化合物。一些二次污染物包括醛类、对流层臭氧和过氧乙酰硝酸酯。据观察，在早高峰时段，大量的氮氧化物和挥发性烃类会被释放到大气中。

所有污染物都可追溯到汽车排放和工业排放。大气中的羟基主要负责一些这些烃类污染物迅速发生氧化。它导致过氧自由基的形成，而这些自由基继续将一氧化氮转化为二氧化氮。

光化学烟雾的组成

一氧化氮和二氧化氮是由化石燃料燃烧产生的。它也与火山和森林火灾等自然排放的物质发生反应。暴露于紫外线辐射下，$\mathrm{NO_2}$会经历一系列复杂的反应。该反应与碳氢化合物发生反应，产生光化学烟雾的成分。

它被称为臭氧、硝酸、醛类、过氧乙酰硝酸酯和其他二次污染物的混合物。这里，$\mathrm{NO_2}$、臭氧和过氧乙酰硝酸酯被称为光化学氧化剂。之所以这样称呼它们，是因为它们可以与大气或人体肺部中某些通常不会氧化的化合物发生反应并氧化它们。据观察，即使是少量这些化学物质也会影响人类和动物的呼吸道，并损害农作物和树木。

光化学烟雾有哪些影响？

图 2：光化学烟雾的影响

光化学烟雾对环境和人类都有不同的负面影响。它包含一些化学物质，它们与碳氢化合物结合形成导致眼睛刺激的分子。

在这里，大气中的自由基干扰氮循环，并阻止地面臭氧被消除。地面臭氧可能对人类极其有毒。其他负面影响包括视力下降和呼吸急促。

结论

烟雾主要被称为现代工业化社会的副产品。它是由工业和城市中大量的机动车辆造成的。这个问题在大城市中更为突出，这些城市气候温暖、阳光充足且干燥。光化学烟雾也被称为氧化烟雾，氧化反应已用不同的方式进行了描述。因此，可以看出光化学烟雾是一种空气污染。

常见问题

Q1. 光化学烟雾的主要原因是什么？

A1. 当烟雾暴露在阳光下时，就会变成光化学烟雾。它与空气中的污染物发生反应，并且像碳氢化合物这样的污染物与阳光发生反应并形成厚厚的烟雾云。它移动不多，消散缓慢，云层可以覆盖城镇，导致早晨没有阳光。

Q2. 减少烟雾的重要步骤有哪些？

A2. 一些措施可以帮助减少烟雾的影响。种植更多树木可以帮助净化空气。公民关注减少汽车数量可以帮助减少烟雾。

Q3. 光化学烟雾的主要成分是什么？

A3. 二氧化氮和一氧化氮是两种主要的氮化合物，有助于形成光化学烟雾。它们是由化石燃料燃烧产生的。由于火山爆发和森林火灾等事件，它们被释放出来。