题目

伦敦烟雾与光化学烟雾异同点
伦敦烟雾与光化学烟雾形成的具体过程

提问时间：2020-07-27

答案

光化学烟雾
开放分类： 化学、环保、大气、环境
氮氧化物(NOx)主要是指NO和NO2.NO和NO2都是对人体有害的气体.氮氧化物和碳氢化合物(HC)在大气环境中受强烈的太阳紫外线照射后发生光化学反应而产生二次污染物,这种又一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾现象,称为光化学烟雾.
光化学烟雾是由汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NOx）等一次污染物,在阳光的作用下发生化学反应,生成臭氧(O3)、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物,参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象叫做光化学烟雾.
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.
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.
毒物产生过程
20世纪40年代,在美国加利福尼亚州洛杉矶首先发现了光化学烟雾.1951年A.J.哈根最先指出臭氧(O3)是氮氧化物、碳氢化合物和空气的混合物通过光化学反应生成的.以后F. W. 温特发现臭氧与不饱和烃（如汽车废气中的烃类）的化学反应产物跟洛杉矶烟雾有相同的伤害效应.形成臭氧的活性有机物和氮氧化物的主要来源是汽车排放的尾气.
通过对光化学烟雾形成的模拟实验,已经初步明确在碳氢化合物和氮氧化物的相互作用方面主要有以下过程：
1、污染空气中NO2的光解是光化学烟雾形成的起始反应.
2、碳氢化合物被HO、O等自由基和臭氧氧化,导致醛、酮、醇、酸等产物以及重要的中间产物RO2、HO2、RCO等自由基的生成.
3、过氧自由基引起NO向NO2的转化,并导致O3和PAN等的生成.
光化学反应中生成的臭氧、醛、酮、醇、PAN等统称为光化学氧化剂,以臭氧为代表,所以光化学烟雾污染的标志是臭氧浓度的升高.
光化学烟雾与大气物理
光化学烟雾的形成及其浓度,除直接决定于汽车排气中污染物的数量和浓度以外,还受太阳辐射强度、气象以及地理等条件的影响.太阳辐射强度是一个主要条件,太阳辐射的强弱,主要取决于太阳的高度,即太阳辐射线与地面所成的投射角以及大气透明度等.因此,光化学烟雾的浓度,除受太阳辐射强度的日变化影响外,还受该地的纬度、海拔高度、季节、天气和大气污染状况等条件的影响.光化学烟雾是一种循环过程,白天生成,傍晚消失.污染区大气的实测表明,一次污染物CH和一氧化氮的最大值出现在早晨交通繁忙时刻,随着NO浓度的下降,NO2浓度增大,O3和醛类等二次污染物随着阳光增强和NO2、HC浓度降低而积聚起来.它们的峰值一般要比NO峰值的出现要晚4-5小时.二次污染物PAN浓度随时间的变化与臭氧和醛类相似.城市和城郊的光化学氧化剂浓度通常高于乡村,但近年来发现许多乡村地区光化学氧化剂的浓度增高,有时甚至超过城市.这是因为光化学氧化剂的生成不仅包括光化学氧化过程,而且还包括一次污染物的扩散输送过程,是两个过程的结果.因此光化学氧化剂的污染不只是城市的问题,而且是区域性的污染问题.短距离运输可造成O3的最大浓度出现在污染源的下风向,中尺度运输可使臭氧扩散到上百公里的下风向,如果同大气高压系统相结合可传输几百公里.
经过研究表明,在60( N(北纬)～60( S(南纬)之间的一些大城市,都可能发生光化学烟雾.光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节.随着光化学反应的不断进行,反应生成物不断蓄积,光化学烟雾的浓度不断升高,约3 h～4 h后达到最大值.这种光化学烟雾可随气流飘移数百公里,使远离城市的农村庄稼也受到损害.

伦敦烟雾事件
开放分类： 灾难、污染、自然、英国、伦敦
1952年12月,伦敦的交通几乎瘫痪,在烟雾弥漫的第4天,一辆双层巴士只能借助于雾灯缓慢地在市区行驶.
1952年,伦敦的警察使用燃烧着的火炬,以便在烟雾中能看清别人,并能被人看到.
素有世界“雾都”之称的英国伦敦,每当春秋之交,这里经常被浓雾所笼罩,像是披上一层神秘的面纱.据统计,伦敦的雾天,每年可高达七八十次,平均5天之中就有一个“雾日”.每当大雾降临,弥漫的大雾不仅影响交通,酿成事故,还直接危害人们的健康,甚至威胁人们的生命.
与1952年的状况相比,今天的伦敦是一座净化的城市.那时候,伦敦有燃煤发电厂,离市中心不远处有许多工厂.大多数住家用烧煤来取暖.以煤为动力的蒸汽机车拉着一节节列车开进首都.对小汽车和卡车产生的废气几乎没有控制措施.
1952 年12月4日,伦敦城发生了一次世界上最为严重的“烟雾”事件：连续的浓雾将近一周不散,工厂和住户排出的烟尘和气体大量在低空聚积,整个城市为浓雾所笼罩,陷入一片灰暗之中.期间,有4700多人因呼吸道病而死亡；雾散以后又有8000多人死于非命.这就是震惊世界的“雾都劫难”.
1952年12月3日清晨,伦敦气象台报告说,一个气峰在夜间通过,中午气温可达到5．6℃,相对湿度约为70％.对于本地来说,这是个难得的好日子——一个可爱的冬日.
这一天,从北海吹来一股风,吹遍了整个英格兰,将英国中部的工厂和城市居民住户中烟囱内冒出来的团团浓雾吹到了九霄云外,因而空气变得十分清新怡人.
然而,谁也不会想到灾难正悄悄地来临.
傍晚时分,伦敦正处于一股巨大的高气压气旋的东南边缘,较强劲的北风围绕着这个反气旋顺时针吹着.第二天,即12月4日,这个气旋中心已到了伦敦以西几百公里处,沿着通常的路径向东南方向移动.上午风速变小,云层几乎遮蔽了整个天空.时至中午,乌云把太阳全部遮住,伦敦上空阴霾弥漫,气象台温度表的读数为 3．3℃,相对湿度上升为82％.
12月5日,一个异常的情况出现了.伦敦气象台的风速表测出了一个非常奇怪的量度——风速读数完全是静止的.据当时专家的估计,此时风速不超过每小时3公里.
伦敦处于死风状态,空气中积聚着大量的烟尘,经久不散,风太弱又无法带走林立的工厂烟囱与家庭排出的各种有害的烟尘.于是,大量的煤烟从空中纷纷飘落,美丽的泰晤士河谷被烟雾笼罩.一位在船上干活的小徒工,烟雾的入侵使他泪如泉涌；烟雾穿门入室,钻进了格林威治区的居民家中,使人们痛苦难忍……
雾云在城市上空悬浮了5天,逐步变得更脏和更有毒.伦敦市中心空气中的烟雾量几乎增加了10倍.
烟雾使数千受害者患了支气管炎、气喘和其他影响肺部的疾病.最后,到12月10日烟雾散去时,估计已有4000人死亡,其中多数是年长者.
今天,烟雾的主要起因是机动车所排放的废气的污染.像洛杉矶、墨西哥城等大城市内,烟雾一直悬浮在空中.使用无铅汽油和安装机车排气催化转化器,有助于减少受这种污染而损害健康的危险.但是,这仍是一个有待解决的严重问题.