化学烟雾_科普之友

国发生和蔓延。这亦应该成为汽车设计、制造、流通、使用部门引起高度重视的警觉，以保护我国的环境和人类生存条件。
　　
　　大气中的烃和NOx等为一污染物，在太阳光中紫外线照射下能发生化学反应，衍生种种二次污染物。由一次污染物和二次污染物的混合物（气体和颗粒物）所形成的烟雾污染现象，称为光化学烟雾。NOx是这种烟雾的主要成分，又因其1946年首次出现在美国洛杉矶，因此又叫洛杉矶型烟雾，以区别于煤烟烟雾（伦敦型烟雾）。
　　
　　这种洛杉矶型烟雾是由汽车的尾气所引起，而日光在其中起了重要作用：
　　
　　2NO(g)+O2(g)→2NO2(g)
　　
　　NO2(g)NO(g)+O(g)
　　
　　O(g)+O2(g)→O3(g)。
　　
　　NO2光分解成NO和氧原子时，光化学烟雾的循环就开始了。原子氧会和氧分子反应生成臭氧(O3)，O3是一种强氧化剂，O3与烃类发生一系列复杂的化学反应，其产物中有烟雾和刺激眼睛的物质，如醛类、酮类等物质。在此过程中，NO2还会形成另一类刺激性强烈的物质如PAN（硝酸过氧化乙酰）。另外，烃类中一些挥发性小的氧化物会凝结成气溶胶液滴而降低能见度。下列化学方程式表示光化学烟雾的主要成分和产物。
　　
　　汽车排气+阳光+O2(g)
　　
　　CO，NOx，烃提供能量
　　
　　→O3(g)+NOx(g)+CO2(g)+H2O(g)+有机化合物
　　
　　氧化剂刺激剂
　　
　　总之，NO，烃的氧化，NO2的分解，O3和PAN等生成，是光化学烟雾形成过程的基本化学特征，其反应机理极为复杂，至今还在研究之中。它对大气造成的严重污染不能轻视。O3，PAN，醛类对动植物和建筑物伤害很大，对人和动物的伤害主要是刺激眼睛和粘膜，及气管、肺等器官，引起眼红流泪、头痛、气喘咳嗽等症状，严重者也有死亡的危险。O3，PAN等还能造成橡胶制品老化、脆裂，使染料褪色并损坏油漆涂料，纺织纤维和塑料制品等等。
　　
　　显然，要对石油、氮肥、硝酸等化工厂的排废严加管理，严禁飞机在航行途中排放燃料等，以减少氮氧化物和烃的排放。现在已研制开发成功的催化转化器，就是一种与排气管相连的反应器，它使排放的废气和外界空气通过催化剂处理后，氮的氧化物转化成无毒的N2，烃可转化成CO2和H2O。
　　
　　光化学烟雾的危害及防治
　　
　　光化学烟雾的特征是外观通常呈蓝色，具有强氧化性，能使橡胶开裂，刺激人们眼睛，伤害植物叶子，并使大气能见度降低。在1943年美国洛杉矶发生的首宗事件曾引起400多人死亡。市民患病或死亡实际上是多种组分综合作用的结果。以O3组分浓度计的烟雾效应如表所示。
　　
　　为防止光化学烟雾发生，首要的措施是控制污染源。如改善汽车发动机工作状态和在排气系统安装催化反应器等。同时，也可以根据光化学烟雾形成机理，使用化学抑制剂，即诸如二乙基羟胺、苯胺、二苯胺、酚等对各种自由基可产生不同程度的抑制作用，从而终止链反应，达到控制烟雾的目的。但在使用前要慎重考虑抑制剂的二次污染问题，并避免其对人体和动植物的毒害作用。
　　
　　毒性
　　
　　光化学烟雾的成分非常复杂，但是对动物、植物和材料有害的是臭氧、PAN和丙烯醛、甲醛等二次污染物。人和动物受到主要伤害是眼睛和粘膜受刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常等。引发胸疼、恶心、疲乏等症状。
　　
　　植物受到臭氧的损害，开始时表皮褪色，呈蜡质状，经过一段时间后色素发生变化，叶片上出现红褐色斑点。PAN使叶子背面呈银灰色或古铜色，影响植物的生长，降低植物对病虫害的抵抗力。
　　
　　臭氧、PAN等还能造成橡胶制品的老化、脆裂，使染料褪色，并损害油漆涂料、纺织纤维和塑料制品等。
　　
　　另外，光化学烟雾还会促成酸雨形成，并使染料、绘画褪色，橡胶制品老化，建筑物和机器受腐蚀等。
　　

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