光化學煙霧

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簡介

光化學煙霧也稱為夏季煙霧，它非常有害。當來自太陽的紫外線與氮氧化物相互作用時，就會產生這種煙霧。這種煙霧通常表現為大氣中的棕色煙霞。在位於相對溫暖氣候中的高度人口稠密的城市中可以看到這種現象。在下午和早晨最容易看到。

什麼是煙霧？

現代世界每小時產生一百噸廢物。人類主要汙染了河流、海洋甚至森林。所有這些因素最終導致了空氣汙染。這種汙染是非常糟糕的事情，因為它汙染了環境，而環境是唯一的氧氣來源。

這些因素會導致那些已經患有支氣管炎和哮喘的人呼吸困難。如今，許多大都市正在面臨煙霧問題。它被稱為煙霧和霧氣的混合物，在冬季會滯留在空氣中。它對健康非常有害，還會破壞地面臭氧、二氧化硫和一氧化碳。

它對老年人有害，而這裡最重要的因素是它與城鎮的汙染有關。經典的煙霧汙染主要發生在燃煤過量的情況下。它還會增加空氣中的煙霧和二氧化硫的含量。

這一因素的結果是形成厚厚的煙霧雲，被稱為煙霧。光化學煙霧也被稱為**洛杉磯煙霧**。這種型別的煙霧發生在擁有大量汽車的城市地區。

光化學煙霧的形成

光化學煙霧可以透過一系列複雜的化學反應形成。物質包括陽光、氮氧化物和由於空氣汙染而存在於大氣中的揮發性有機化合物。所有這些反應通常會導致地面臭氧和某些空氣顆粒的形成。還觀察到，光化學煙霧的出現與大氣中主要汙染物的濃度密切相關。

圖 1：光化學煙霧的形成

(圖片歸屬：Liweichao.vivian, CC BY-SA 4.0, 透過維基共享資源)

該因素還與二次汙染物的濃度有關。一些導致光化學煙霧的主要汙染物的常見例子是一氧化氮、二氧化氮和氧化亞氮以及大多數揮發性有機化合物。一些二次汙染物包括醛類、對流層臭氧和過氧乙醯硝酸酯。據觀察，在早高峰時段，大量的氮氧化物和揮發性烴類會被釋放到大氣中。

所有汙染物都可追溯到汽車排放和工業排放。大氣中的羥基主要負責一些這些烴類汙染物迅速發生氧化。它導致過氧自由基的形成，而這些自由基繼續將一氧化氮轉化為二氧化氮。

光化學煙霧的組成

一氧化氮和二氧化氮是由化石燃料燃燒產生的。它也與火山和森林火災等自然排放的物質發生反應。暴露於紫外線輻射下，$\mathrm{NO_2}$會經歷一系列複雜的反應。該反應與碳氫化合物發生反應，產生光化學煙霧的成分。

它被稱為臭氧、硝酸、醛類、過氧乙醯硝酸酯和其他二次汙染物的混合物。這裡，$\mathrm{NO_2}$、臭氧和過氧乙醯硝酸酯被稱為光化學氧化劑。之所以這樣稱呼它們，是因為它們可以與大氣或人體肺部中某些通常不會氧化的化合物發生反應並氧化它們。據觀察，即使是少量這些化學物質也會影響人類和動物的呼吸道，並損害農作物和樹木。

光化學煙霧有哪些影響？

圖 2：光化學煙霧的影響

光化學煙霧對環境和人類都有不同的負面影響。它包含一些化學物質，它們與碳氫化合物結合形成導致眼睛刺激的分子。

在這裡，大氣中的自由基幹擾氮迴圈，並阻止地面臭氧被消除。地面臭氧可能對人類極其有毒。其他負面影響包括視力下降和呼吸急促。

結論

煙霧主要被稱為現代工業化社會的副產品。它是由工業和城市中大量的機動車輛造成的。這個問題在大城市中更為突出，這些城市氣候溫暖、陽光充足且乾燥。光化學煙霧也被稱為氧化煙霧，氧化反應已用不同的方式進行了描述。因此，可以看出光化學煙霧是一種空氣汙染。

常見問題

Q1. 光化學煙霧的主要原因是什麼？

A1. 當煙霧暴露在陽光下時，就會變成光化學煙霧。它與空氣中的汙染物發生反應，並且像碳氫化合物這樣的汙染物與陽光發生反應並形成厚厚的煙霧雲。它移動不多，消散緩慢，雲層可以覆蓋城鎮，導致早晨沒有陽光。

Q2. 減少煙霧的重要步驟有哪些？

A2. 一些措施可以幫助減少煙霧的影響。種植更多樹木可以幫助淨化空氣。公民關注減少汽車數量可以幫助減少煙霧。

Q3. 光化學煙霧的主要成分是什麼？

A3. 二氧化氮和一氧化氮是兩種主要的氮化合物，有助於形成光化學煙霧。它們是由化石燃料燃燒產生的。由於火山爆發和森林火災等事件，它們被釋放出來。