Plik smog fotochemiczny Jest to gęsta mgła, która powstaje w wyniku reakcji chemicznych gazów emitowanych przez samochodowe silniki spalinowe. W reakcjach tych pośredniczy światło słoneczne i zachodzą w troposferze, warstwie atmosfery, która rozciąga się od 0 do 10 km nad ziemią..
Słowo smog pochodzi od połączenia dwóch słów w języku angielskim: „mgła ”, co oznacza mgłę lub mgłę i „palić ", co oznacza dym. Jego użycie rozpoczęło się w latach pięćdziesiątych XX wieku do określenia mgły pokrywającej miasto Londyn.
Smog objawia się żółtawo-brązowawo-szarawą mgiełką, której źródłem są małe krople wody rozproszone w atmosferze, które zawierają chemiczne produkty reakcji zachodzących między zanieczyszczeniami powietrza..
Ta mgiełka jest bardzo powszechna w dużych miastach z powodu dużej koncentracji samochodów i najbardziej intensywnego ruchu samochodowego, ale rozprzestrzeniła się również na obszary, które były dziewicze, takie jak Wielki Kanion w stanie Arizona w USA..
Bardzo często smog ma charakterystyczny, nieprzyjemny zapach, ze względu na obecność niektórych typowych gazowych składników chemicznych. Półprodukty i produkty końcowe reakcji, które powodują smog, poważnie wpływają na zdrowie ludzi, zwierzęta, rośliny i niektóre materiały.
Indeks artykułów
Jedną z charakterystycznych cech atmosfery Ziemi jest jej zdolność utleniania, ze względu na dużą względną ilość dwuatomowego tlenu cząsteczkowego (Odwa), który zawiera (około 21% swojego składu).
Ostatecznie praktycznie wszystkie gazy emitowane do atmosfery są całkowicie utleniane w powietrzu, a produkty końcowe tych utleniania osadzają się na powierzchni Ziemi. Te procesy utleniania mają kluczowe znaczenie dla oczyszczania i odkażania powietrza.
Mechanizmy reakcji chemicznych zachodzących między zanieczyszczeniami powietrza są bardzo złożone. Poniżej znajduje się ich uproszczona prezentacja:
Gazy emitowane podczas spalania paliw kopalnych w silnikach samochodowych zawierają głównie tlenek azotu (NO), tlenek węgla (CO), dwutlenek węgla (COdwa) i lotne związki organiczne (LZO).
Związki te nazywane są zanieczyszczeniami pierwotnymi, ponieważ poprzez reakcje chemiczne, w których pośredniczy światło (reakcje fotochemiczne), wytwarzają szereg produktów zwanych zanieczyszczeniami wtórnymi..
Zasadniczo najważniejszymi wtórnymi zanieczyszczeniami są dwutlenek azotu (NOdwa) i ozon (O3), czyli gazy mające największy wpływ na powstawanie smogu.
Tlenek azotu (NO) powstaje w silnikach samochodowych w wyniku reakcji tlenu i azotu w powietrzu w wysokich temperaturach:
Ndwa (g) + Odwa (g) → 2NO (g), gdzie (g) oznacza w stanie gazowym.
Tlenek azotu uwolniony do atmosfery utlenia się do dwutlenku azotu (NOdwa):
2NO (g) + Odwa (g) → 2NOdwa (sol)
On niedwa ulega rozkładowi fotochemicznemu z udziałem światła słonecznego:
NIEdwa (g) + hγ (lekki) → NO (g) + O (g)
Tlen O w postaci atomowej jest związkiem niezwykle reaktywnym, który może zainicjować wiele reakcji, takich jak tworzenie się ozonu (O3):
O (g) + Odwa (g) → O3 (sol)
Ozon w stratosferze (warstwa atmosfery między 10 km a 50 km nad powierzchnią ziemi) działa jako ochronny składnik życia na Ziemi, ponieważ pochłania wysokoenergetyczne promieniowanie ultrafioletowe pochodzące ze słońca; ale w ziemskiej troposferze ozon ma bardzo szkodliwe skutki.
Inne ścieżki powstawania ozonu w troposferze to złożone reakcje z udziałem tlenków azotu, węglowodorów i tlenu..
Jednym ze związków chemicznych powstających w tych reakcjach jest azotan peroksyacetylu (PAN), który jest silnym środkiem łzawczym, który również powoduje trudności w oddychaniu..
Lotne związki organiczne pochodzą nie tylko z węglowodorów, które nie są spalane w silnikach spalinowych, ale z różnych źródeł, takich jak m.in. parowanie rozpuszczalników i paliw..
Te LZO również ulegają złożonym reakcjom fotochemicznym, które są źródłem ozonu, kwasu azotowego (HNO3) i częściowo utlenione związki organiczne.
LZO + NO + Odwa + Światło słoneczne → Złożona mieszanina: HNO3, LUB3 i różne związki organiczne
Wszystkie te związki organiczne, produkty utleniania (alkohole i kwasy karboksylowe), są również lotne, a ich opary mogą skraplać się w drobne kropelki cieczy, które są rozprowadzane w powietrzu w postaci aerozoli, które rozpraszają światło słoneczne, zmniejszając widoczność. W ten sposób w troposferze powstaje rodzaj zasłony lub mgły..
Cząsteczki sadzy lub węglowy produkt spalania, bezwodnik siarkowy (SOdwa) i wtórne zanieczyszczenie - kwas siarkowy (H.dwapołudniowy zachód4) - zajmujący się również produkcją smogu.
Ozon w troposferze reaguje z podwójnymi wiązaniami C = C tkanek płuc, roślin i zwierząt, powodując poważne uszkodzenia. Ponadto ozon może powodować uszkodzenia materiałów, takich jak opony samochodowe, powodując pękanie z tych samych powodów..
Smog fotochemiczny powoduje poważne problemy z oddychaniem, napady kaszlu, podrażnienie nosa i gardła, skrócenie oddechu, ból w klatce piersiowej, nieżyt nosa, podrażnienie oczu, dysfunkcję płuc, obniżoną odporność na infekcje dróg oddechowych, przedwczesne starzenie się tkanek płuc, ciężkie zapalenie oskrzeli, niewydolność serca i zgony.
W miastach takich jak Nowy Jork, Londyn, Mexico City, Atlanta, Detroit, Salt Lake City, Warszawa, Praga, Stuttgart, Pekin, Szanghaj, Seul, Bangkok, Bombaj, Kalkuta, Delhi, Dżakarta, Kair, Manila, Karaczi, tzw. megamiasta, Krytyczne epizody szczytu smogu fotochemicznego były powodem do niepokoju i podjęcia specjalnych działań w celu ograniczenia cyrkulacji.
Niektórzy badacze podali, że dwutlenek siarki (SOdwa) i siarczany powodują zmniejszenie odporności na kurczące się raka piersi i okrężnicy w populacjach zamieszkujących północne szerokości geograficzne.
Mechanizm sugerowany w celu wyjaśnienia tych faktów polega na tym, że smog, rozpraszając padające światło słoneczne na troposferze, powoduje zmniejszenie dostępnego promieniowania ultrafioletowego typu B (UV-B), które jest niezbędne do biochemicznej syntezy witaminy D Witamina D działa ochronnie środek przeciwko obu typom raka.
W ten sposób widzimy, że nadmiar wysokoenergetycznego promieniowania ultrafioletowego jest bardzo szkodliwy dla zdrowia, ale także niedobór promieniowania UV-B ma szkodliwe skutki..
Jeszcze bez komentarzy