刍议光化学烟雾的危害及防治

onebaozu

摘 要：汽车是人们生活中最为常见的交通工具，不仅能够为人们出行提供便利，同时在交通运输业中也充当着重要角色。随着现代社会的进步，汽车的数量不断增加，随之而产生的光化学烟雾问题也日渐严峻。本篇文章就针对当前的光化学烟雾问题进行了深入的分析，并全面阐述了光化学烟雾的不良影响以及有效的防治措施。
关键词：光化学烟雾危害；不良影响；防止措施
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.208
随着汽车行业的飞速发展，汽车的保有量也在迅速增加，这种情况所带来的后果就是碳氢化合物和氮氧化物等有害物质释放到空气中的数量会逐渐增多。据调查统计，每一千辆汽车平均每天产生3000kg的一氧化碳，200至400kg的碳氢化合物，50到150kg的氮氧化物，除此之外，由于城市中一些高大建筑的阻挡，使污染物不易扩散，最终导致城市上出现稳定的污染层。在阳光比较强的天气里，氮氧化物在光的照射下就会形成光化学烟雾。因为光化学烟雾现象在各个地区都有出现，而且出现的频率与遍布的范围在不断增加，所以防治光化学烟雾的污染，提升城市空气的质量的工作就显得尤为重要，刻不容缓。
1 光化学烟雾的基本概念
空气中含有大量的含氮化合物和碳氢化合物，这些化合物在太阳的强光照射下，会发生反应，产生一些有害气体和物质，这些物质在空气中以烟雾的形式存在，并且会产生一种浅蓝色的颜色，并且会伴随着一股刺鼻的味道，这种烟雾被称为光化学烟雾。研究表明，光化学烟雾是一种新型污染现象，其产生原因主要为汽油燃料的燃烧。但是这类污染并不是在近几年才出现的，早在1946年的美国洛杉矶就发生了类似光化学污染的大气污染。其形态有时为白色雾状，有时也呈黄褐色和紫色雾状，它所到之处能见度都非常低，而且具有刺激气味，如果眼睛和喉咙长时间处在这种环境下，就会伴有刺痛感。其次，这种烟雾还能够将一些事物进行氧化，如会导致植物叶子发黄枯死。光化学烟雾中所含有很多的有害物质，这些有害物质不仅会对环境产生较坏的影响，还会对人的身体产生影响，降低人的免疫力，使得人体很容易发生病害，影响人的健康生活。
2 光化学烟雾的产生原因
2.1 地理因素
（1）中纬度与低纬度的影响。首先，二氧化氮的光分解和“烟雾”的形成有着密切的联系，而二氧化氮的光分解又必须在波长为290至430nm的辐射作用下才可进行。在一些维度比较低的地区，在正午时分，因为太阳的角度照射，大气的散射作用低，使得一些波长在290到430nm的光照射到地面，进而会使得光化学烟雾的现象发生比较多。同时近地面处，会因为纬度的不断减小太阳辐射量逐渐的增加，进而产生光化学烟雾的机率就会随着太阳辐射量的增加而变大。
（2）季节影响。在不同的季节中，南半球的高度角比较小，所以地面所接受到的太阳辐射量比较少，夏季会相对较多，北半球反之。
（3）天气状况。据统计，在晴朗、24℃ 至32℃ 的高温、70%以下的湿度、逆温、22m/s以下的风力的环境下，更有利于在地面附近聚集大量的大气污染物，产生“光化学烟雾”现象。因此，在热带高压地区，其夏季和秋季发生光化学烟雾现象比较多。
2.2 污染源
一些化学工厂和汽车都是使用石油作为基础燃料，所以在空气中会排放出较多的废气和尾气，这些气体主要都是氮化合物和碳氢化合物，这些化合物在强光的照射下会形成光化学烟雾。
3 光化学烟雾的主要危害
这种烟雾对人和一切生物体都有很严重的危害，会影响人和生物健康成长，同时还会对一些物质产生破坏，降低事物的可见度。
3.1 光化学烟雾对人类健康的危害
光化学烟雾会刺激和毒害人们的身体，长时间会引起诸多病发症。这种烟雾中还有很多的有害物质，如过氧苯酰硝酸酯，这种物质会对裸露在外面的眼睛产生很严重的伤害，会使得眼睛变得红肿，容易流泪。这种物质还会对人的呼吸系统产生较大的影响，会导致人出现头痛、咽痛、咳嗽等症状，如果是身体免疫能力比较低的人，还会因为心脏功能的衰竭和障碍，造成严重的后果。这只是其中一种物质产生的危害，烟雾中多种有害气体对人体共同作用，会使得人体出现更多的病变。如果长时间处在这种环境下，会引起慢性呼吸道疾病，甚至会影响血液输氧的功能，导致组织缺氧。而且根据最新的研究成果，它在致使视力下降，甲狀腺病变，骨骼早期钙化的同时，还能让人体出现染色体畸变的情况。
3.2 对植物的危害
植物的叶片会在光化学烟雾的影响下逐渐变黄，最终枯萎。据调查显示，在1959年，加利福尼亚因农作物减产而造成的损失高达800万美元，导致这种情况的罪魁祸首就是光化学污染，而此类事件也只是冰山一角。
3.3 对大气能见度的影响
光化学烟雾的产生将人眼的视程大大的缩短，使得事物的可见度变低，这种现象的产生主要是因为空气中溶胶粒子数量越来越多。其颗粒只有0.3μm至1.0μm的大小，不易沉降，而且它们和可见光波的形态相似，所以对光散射有很大的影响。这种光化学烟雾的产生会对机动车、飞机等交通工具的运行产生严重的阻碍，导致一些交通事故的发生。
4 光化学烟雾的三大污染源
4.1 交通工具的排放
很多的交通工具，如火车，汽车和飞机等所排放出来的尾气中都还有较多的一氧化碳、氮氧化物等具有污染性额物质。随着经济的发展，我国大中城市中的机动车数量大大增加，所以尾气排放的量也随之增加，空气中所含有的有害物质也就越来越多，现在尾气已经是导致光化学烟雾的一个重要源头。根据可靠的调查显示，一些像北京上海这种大城市中所机动车所产生的污染物是导致大气污染越来越严重的主要源头，一氧化碳的排放量占主要污染源的80%。所以如果现在不采取行动来对尾气进行控制，那么在强光的照射下，将会有更多的光化学烟雾现象发生。
4.2 化工企业的排放
一些化工厂中生产的过程中会排放出较多的二氧化氮、一氧化碳等有害物质，如，化肥厂和冶炼厂等等。
4.3 取暖设施的排放
家庭中所使用的取暖设备数量多，会排放出比较多且浓度高的有害气体，这也是造成低空污染的一个主要因素之一。
5 光化學烟雾污染的治理措施
5.1 减少汽车尾气中碳氢化合物和氮氧化物的排放量
烟雾污染中的主要成分是氮氧化合物和碳氢化合物，这两种物质都是尾气的主要成分，所以治理尾气污染是控制烟雾污染的主要手段，首先，应该提高尾气的治理技术，降低化学烟雾的排放，实现环境质量提高的目标。
5.1.1 安装尾气净化装置
尾气净化装置主要是按照在排气系统上的一个热反应器，可以通过一系列的化学反应来将尾气的排放量降低。就当前形势来看，我国生产的汽车都已经安装上尾气净化装置。
5.1.2 改进燃料
改进燃料，主要是通过将汽油的主要成分或者是找到其他的燃料作为汽油的替代品，使得尾气排放量得到减小。根据相关的调查表明，天然气燃料在燃烧之后所产生的污染气体排放量很少，几乎是汽油所产生的40%；甲醇燃料相较于汽油来说，一氧化碳的排放量减少了37%，碳氢化合物也减少了56%。由此可见，控制汽车污染的其中一条有效措施就是改进燃料。
5.2 严格进行把控，采取科学的处理方式
光化学烟雾的出现是有预兆的，因此可以采取警报的方式来对其加以避免。其具体措施如下：
首先，如果氧化剂达到了0.5ppm的浓度，那么就意味着接近了危险水平，必须立刻停止垃圾等其他燃料的燃烧，同时降低汽车的行驶数量。其次，如果氧化剂达到了1.0ppm的浓度，就代表着健康的水平已经受到了危害，应该严格控制汽车的行驶，禁止焚烧一切燃料。最后，当氧化剂达到了1.5ppm的浓度时，就证明着健康的水平受到了严重的危害，这时，不但要采取以上的全部措施，还要进行其它的补救工作，比如说暂停一些工厂的生产等等。
5.3 建立光化学污染的防治机制
要想及时应对光化学污染情况的发生，就要做到未雨绸缪，建立全面的处理机制。例如，为了掌握光化学烟雾的相关信息，洛杉矶市建立了多个监测站点，并根据其三级警报标准，实行科学的防治措施。与此同时，政府还要做好有关的宣传工作，使广大市民了解防备的基本常识，让光化学污染的伤害降到最低。
6 结语
综上所述，目前我国正处在社会的快速发展阶段，空气污染和环境保护已成为一个我们必须面对和亟待解决的重要问题。为了防止光化学烟雾的频繁出现，我们在采取以上措施的同时，还应利用行政命令干涉的方法来加强环境意识。因为只有不断的完善环境方面的法规，才能更好的保护环境，达到最佳的效果。
参考文献：
[1]张洪君，吉勇，邓贤文，谭宏林.氮氧化合物废气的综合治理[J].广州化工，2014（08）.
[2]靳卫齐， 杨萌. 城市光化学烟雾的形成机理与防治.化学工业与工程技术，2007，6，28（03）.
[3]刘军.浅谈光化学烟雾的形成、危害及防治措施[J].黑龙江科技信息，2011（10）：47.