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时间:2019-01-24来源:原创作者: 管理员点击量:235返回

       光化学烟雾是由于汽车尾气和工业废气排放造成的,一般发生在湿度低、气温在24℃~32℃的夏季晴天的中午或午后。汽车尾气中的烯烃类碳氢化合物和二氧化氮被排放到大气中后,在强烈的阳光紫外线照射下,会吸收太阳光所具有的能量。这些物质的分子在吸收了太阳光的能量后,会变得不稳定起来,原有的化学链遭到破坏,形成新的物质。这种化学反应被称为光化学反应,其产物为含剧毒的光化学烟雾。

       光化学烟雾的特征是烟雾呈蓝色,具有强氧化性,能使橡胶开裂,刺激人的眼睛,伤害植物叶子,并使大气能见度降低;其刺激物浓度的高峰在中午或午后;污染区域往往在污染的下风向几十至几百千米处。 

       光化学烟雾的形成条件是大气中有氮氧化物和碳氢化合物存在,大气湿度较低,而且有强的阳光照射。这样在大气中就会发生一系列复杂的反应,生成一些二次污染物,如臭氧、醛、PAN等。光化学烟雾是一种循环过程,白天生成,傍晚消失。

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。因此,光化学氧化剂的污染不只是城市的问题,还是区域性的污染问题。短距离传输可造成臭氧等的最大浓度出现在污染源的下风向;中尺度传输可使臭氧等扩展至约100千米的下风向;如果同大气高压系统相结合可传输几百千米。所以,一些乡村地区也有光化学烟雾污染的现象。 

       预防光化学烟雾主要是控制污染源,减少氮氧化物和碳氢化合物的排放。氮氧化物的主要来源是燃煤,近70%来自于煤炭的直接燃烧,因此控制固定源的排放尤为重要。为此应采取以下措施: 

    (1)改善能源结构。推广使用天然气和二次能源,如煤气、液化石油气、电等,加强对太阳能、风能、地热等清洁能源的利用。 

    (2)区域集中供热发展区域集中供暖供热,设立规模较大的热电厂和供热站,取缔市区矮小烟囱。 

    (3)推广燃煤电厂烟气脱氮技术。如选择性催化还原法、非选择性催化还原法和吸收法。选择性催化还原法是以金属铂的氧化物作为催化剂,以氨、硫化氢和一氧化碳等作为还原剂,选择最佳脱硝反应温度,将烟气中的氮氧化物还原为氮气。非选择性催化还原法与选择性催化还原法不同的是非选择性控制一定的反应温度,在将烟气中的氮氧化物还原为氮气的同时,一定量的还原剂还与烟气中的过剩氧发生反应。吸收法是利用特定的吸收剂吸收烟气中的一氧化氮。根据所使用的吸收剂,可分为碱吸收法、熔融盐吸收法和稀硝酸吸收法。 

    (4)利用化学抑制剂。使用化学抑制剂目的是消除自由基,以抑制链式反应的进行,从而控制光化学烟雾的形成。人们发现二乙基羟胺、苯胺、二苯胺、酚等对氢氧自由基有不同的抑制作用,尤其是二乙基羟胺对光化学烟雾有较好的抑制作用。在大气中喷洒0.05毫克/千克的二乙基羟胺,能有效抑制光化学烟雾,利于环

 保。但在使用的过程中,要注意抑制剂对人体和动植物的毒害作用,并注意防止抑制剂产生二次污染。 
    (5)减少机动车尾气的排放。一氧化氮和碳氢化合物的另一个重要来源是机动车尾气的排放。当燃料在发动机汽缸里进行燃烧时,由于内燃机所用的燃料中含有碳、氢、氧之外的杂质,使得内燃机的燃烧不完全,排放的尾气中含有一定量的一氧化碳、碳氢化合物、一氧化氮、微粒物质和臭气(甲醛、丙烯醛等)。碳氢化合物成分复杂,含有强致癌物质。因此控制机动车尾气排放对于预防光化学烟雾有很大的积极作用。 
    (6)植树造林。实验证明,树木在一定浓度范围内,吸收各种有毒气体,使污染的空气得以净化。因此应大力提倡植树造林,绿化环境。 
       20世纪90年代之后,随着工业的迅猛发展,中国汽车油耗增高,污染控制水平较低,以致造成汽车污染日益严重。部分大城市交通干道氮氧化物和一氧化碳严重超过国家标准,汽车污染已成为主要的空气污染物。一些城市汽车排放浓度严重超标,已具有发生光化学烟雾的潜在危险。 
       上海的汽车尾气污染已跃居大气污染的首位。1996年,上海机动车的一氧化碳排放量为38万吨,碳氢化合物排放量为10万吨,氮氧化物排放量为8.15万吨,铅排放量为123吨。其中,中心城市大气中86%的一氧化碳、96%的碳氢化合物和56%的氮氧化合物来自汽车尾气。2007年末,有关专家认为,按照上海的发展趋势,如果不采取有效措施加以控制,在特定的气象条件下,光化学烟雾的事件随时都有可能发生。 
       广州大气污染经历了从1986年至1991年的煤烟型与机动车污染型共存阶段后,1997年90万辆机动车终于使广州大气污染类型变成氧化型。汽车尾气排放的氮氧化物已从20世纪80年代后期的64%上升至2007年的80%,一氧化碳则从6成增加到9成。正是由于汽车尾气的污染,1993年,一车小学生出现“熏”晕、呕吐等症状,急送医院抢救。汽车排放的尾气使连续6年稳坐全国“城考”前10名的广州市,1996年降至全国“城考”的第14位。 
      1997年以后的近10年,武汉市大气环境中的氮氧化物含量总体呈上升趋势。“八五”期间氮氧化物的浓度比“七五”期间上升18%,1995年日均值比1990年上升60%,比1986年上升70%以上。武汉汽车拥有量增长过快,促进了氮氧化物浓度的迅速升高。针对汉口航空路1993年监测出氮氧化物严重超标的情况,权威人士分析,这次大气中氮氧化物等污染物含量浓度比英国伦敦发生的光化学烟雾事件时还高,如果遇到不利的天气情况,其后果将难以想象。 
      随着中国汽车拥有量的激增,大城市氮氧化物污染逐渐加重,发生光化学烟雾的可能性越来越大。据有关专家介绍:1997年,中国大气污染的比例约为5%,但到了2007年,一些城市的交通干道比例达到40%以上。尤其是北京、广州、沈阳、西安等大城市,已属于由煤烟型向综合型过渡的类型。据中国国家环境保护局《一九九六年环境质量通报》,中国大城市氮氧化物污染逐渐加重。1996年,中国污染较为严重的大城市是广州、北京、上海、鞍山、武汉、郑州、沈阳、兰州、大连、杭州等。从整体上看,氮氧化物污染突出表现在人口为100万以上的大城市或特大城市中。 

       到2009年为止,中国还没有发生过像美国、日本等国家那样严重的光化学烟雾事件,这是因为烟雾与气候和阳光有关,只要有充足的阳光,干燥的气候,加上汽车尾气的排放和污染,就会具备形成光化学烟雾的外部条件。在以北京、太原、上海、南京、成都为中心的重污染地区,污染指数随时都可能处在发生光化学烟雾事件的危险之中。因此,迫切需要我国有关部门采取各种有效的措施,制定严格的环保法规,加大治理汽车尾气污染的力度,避免光化学烟雾事件在我国发生和蔓延。这亦应该引起汽车设计、制造、流通、使用等部门的高度重视和警觉,以保护中国的环境。

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