趣味化學故事(65)光化學煙霧事件

2021-03-01 九年級化學

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    從20世紀40年代初開始,每年夏季到早秋,只要是天氣晴朗的日子,洛杉磯城市上空就會瀰漫著一種淺藍色煙霧,使整座城市變得渾濁不清。這種煙霧使人眼睛發紅,咽喉疼痛,呼吸不暢、頭痛。1943年以後,煙霧更加嚴重,以致100公裡以外,海拔2000米高山上的大片松林也枯死了並造成柑橘減產。 

    僅1950-1951年,美國因大氣汙染造成的損失就達15億美元。1955年,因呼吸系統衰竭死亡的65歲以上老人達400多人;1970年,約有75%以上的市民患上了紅眼病。這就是最早出現的新型大氣汙染事件——光化學煙霧汙染事件。 

    那麼,你知道什麼是光化學煙霧汙染嗎?它又是怎樣形成的呢? 

    真相是這樣的 

    汽車、工廠等汙染源排入大氣的碳氫化合物和氮氧化物等一次汙染物,在陽光的作用下發生化學反應,生成臭氧、酮、醛、酸、過氧乙醯硝酸酯等二次汙染物。參與光化學反應過程的一次汙染物和二次汙染物的混合物所形成淺藍色、有刺激性的煙霧汙染現象叫作光化學煙霧,其特徵汙染物為臭氧等強氧化劑。 

    光化學煙霧的成分很複雜,但有害的主要是臭氧、丙烯醛、甲醛等二次汙染物。對人的主要傷害是眼睛和黏膜受刺激、頭痛、慢性呼吸道疾病惡化、兒童肺功能異常等。 

    光化學煙霧形成最根本的先決條件是空氣中高濃度碳氫化合物和氮氧化合物的存在。根據排放源不同,大致可分為城市型光化學煙霧、工業區型光化學煙霧和區域型光化學煙霧。 

    光化學煙霧的形成除了必備的化學條件外,還需要有利於煙霧形成的氣象條件,在大氣層結構穩定、氣溫較高和陽光充分的特定天氣條件下才能形成,所以,夏季較為常見。 

    洛杉磯光化學煙霧主要是由汽車尾氣中的氮氧化物和碳氫化合物在強太陽光作用下形成的,因洛杉磯經濟繁榮,在20世紀40年代,洛杉磯就擁有250萬輛汽車,每天約消耗1100噸汽油,排出1000多噸碳氫化合物,300多噸氮氧化合物,700多噸一氧化碳。再加上煉油廠、供油站等排放的汙染物,這些化合物被排放到空中,就形成了一個空中毒煙霧工廠。 

    其實,在我國也曾出現過光化學煙霧汙染,1974年夏季,甘肅蘭州西固區出現了一個奇怪的現象,天氣晴朗的午後,空中籠罩上一層薄薄的深藍色煙霧,空氣品質很差,還有一股難聞的氣味。小學生坐在教室裡淚流不止。原來是蘭州空氣中臭氧的濃度嚴重超標。 

    要減少光化學煙霧汙染,減少汽車尾氣的排放是非常必要的。只有大力發展公共運輸,倡導綠色出行,才能讓我們重新擁抱藍天。 

    近年來,霧霾一詞的使用頻率越來越高,那麼什麼是霧與霾呢?兩者又有怎樣的區別呢? 

    霧是由大量懸浮在近地面空氣中的微小水滴或冰晶組成的氣溶膠系統,是近地面層空氣中水汽凝結(或凝華)的產物。而空氣中的灰塵、硝酸、硫酸、有機碳氫化合物等粒子也能使大氣混濁,視野模糊並導致能見度惡化,如水平能見度小於10千米時,將這種非水成物組成的氣溶膠系統造成的視程障礙稱為霾。 

    霧與霾有著很大的區別,一般出現霧時空氣潮溼,出現霾時空氣相對乾燥;霾的日變化一般不明顯,當氣團沒有大的變化,空氣團較穩定時,持續的時間會較長,霧則較容易消散。此外,霾在吸入人的呼吸道後對人體有害,嚴重的會致死。

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