Что нужно для образования фотохимического смога

Фотохимический смог

Фотохимический смог является проблемой и порождением цивилизации. Он не никогда не возникает в диких природных условиях, но регулярно появляется над крупнейшими городами планеты. Что он из себя представляет?

Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть фото Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть картинку Что нужно для образования фотохимического смога. Картинка про Что нужно для образования фотохимического смога. Фото Что нужно для образования фотохимического смога

Понятие фотохимического смога

Смог – это туман, состоящий не из капелек воды, а из загрязняющих веществ. В подавляющем большинстве случаев ими становятся выхлопные газы автомобилей и дым от работающих предприятий. Фотохимический смог отличается от обычного тем, что представляет собой не простое скопление загрязнителей, а результат химических реакций между ними.

Данное явление возникает при наличии определенных условий. В первую очередь, на небольшой высоте над поверхностью земли должно накопиться достаточное количество оксида азота и углеводородов. Второй обязательный фактор – солнечный свет и безветренная погода. Из-за отсутствия ветра, концентрация веществ, участвующих в создании смога увеличивается до тех пор, пока не наступает критический момент.

Вещества вступают друг с другом в достаточно сложную химическую реакцию, что сопровождается активным образованием туманной дымки. Чаще всего условия, для ее возникновения, наступают в летнее время и ранней солнечной осенью.

Чем опасен фотохимический смог?

Этот тип смога опасен сложным химическим составом, который приходится вдыхать людям. Компоненты, входящий в состав такого тумана, способны вызывать одышку, головную боль, першение в горле и кашель. Особенно опасен фотохимический смог для людей, страдающих заболеваниями сердечнососудистой системы и органов дыхания, например, астмой.

Фотохимический смог обладает опасностью отложенных последствий. Это означает, что длительное и частое пребывание в нем может негативно отразиться на здоровье не сразу, а через несколько лет. При самом неблагополучном стечении обстоятельств в составе тумана могут присутствовать сильные канцерогенные вещества, вызывающие рак.

Борьба со смогом

В глобальном плане, условия возникновения фотохимического смога можно учитывать еще при планировании будущего населенного пункта. На территории Российской Федерации и некоторых соседних стран есть города, расположенные на рельефе, ограничивающем ветер и рассеивание вредных веществ. Хорошим примером служит Новокузнецк, где имеются серьезные промышленные предприятия, но город окружен горами с трех сторон и не подвергается достаточной «вентиляции». В безветренную погоду здесь практически всегда образуется смог.

В уже имеющихся условиях важно стремиться к сокращению выбросов отравляющих веществ в атмосферу. Практическими шагами для достижения этого могут стать разработка и установка эффективных фильтрующих систем на предприятиях. В более глобальном плане возможно изменение технологии производства.

Внедрение общественного и личного транспорта на электрической тяге является одним из важнейших шагов в борьбе с фотохимическим смогом. Отсутствие выхлопных газов серьезно ослабит химическую «базу» для образования вредного тумана.

Еще одним мероприятием по повышению качества жизни на территориях, подверженных смогу, может стать создание естественной вентиляции. Это связано с серьезными работами по профилированию рельефа и созданию выемок в горных массивах.

На практике из вышеперечисленных методов, широко внедряются лишь фильтровальные сооружения на промышленных предприятиях. Более масштабные шаги, наподобие строительства инфраструктуры под электрический общественный транспорт, и, тем более, создания «вентиляционных трактов» в рельефе местности, требуют серьезного финансирования. А с этим практически всегда – большая проблема.

Источник

Фотохимический смог

Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть фото Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть картинку Что нужно для образования фотохимического смога. Картинка про Что нужно для образования фотохимического смога. Фото Что нужно для образования фотохимического смога

Экономическое и промышленное развитие крупных городов вызывает серьезные проблемы с загрязнением воздуха. Одним из негативных последствий концентрации парниковых газов в городе является фотохимический смог. Речь идет о загрязнении атмосферы, которое негативно сказывается на нашем здоровье из-за скопления вредных газов в атмосфере города.

В этой статье мы расскажем вам все, что вам нужно знать о фотохимическом смоге, его характеристиках, о том, как он влияет на здоровье и как его уменьшить.

Что такое фотохимический смог и как он образуется?

Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть фото Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть картинку Что нужно для образования фотохимического смога. Картинка про Что нужно для образования фотохимического смога. Фото Что нужно для образования фотохимического смога

Основными загрязнителями, образующими смог, являются оксиды азота (NOx), озон (O3), азотная кислота (HNO3), пероксид нитроацетила (PAN), пероксид водорода (H2O2). Это частично окисленные органические соединения, и некоторые из них не сгорают, но легкие углеводороды, выбрасываемые автомобилями, как я уже упоминал ранее.

Скопление вышеупомянутого газа является причиной образования дымообразных «облаков». В сочетании с высоким давлением застойный воздух образует туман вместо капель воды. В некоторых случаях атмосферный токсикант. Это так называемый фотохимический смог. Он также может принимать форму кислотного дождя и тумана.

Отрицательное воздействие на окружающую среду

Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть фото Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть картинку Что нужно для образования фотохимического смога. Картинка про Что нужно для образования фотохимического смога. Фото Что нужно для образования фотохимического смога

Помимо серьезного воздействия на ландшафт, существует также множество негативных воздействий на окружающую среду. Например, он изменяет всю структуру самого десерта, поскольку загрязняющие вещества в воздухе прямо или косвенно влияют на развитие экосистемы. Это также резко снижает видимость. Когда мы находимся в городе с большим количеством фотохимического смога зрение может быть уменьшено до нескольких десятков метров. Снижение видимости не только по горизонтали, но и по вертикали, и небо не видно.

Когда это явление существует в избытке, нет ни облаков, ни ясного неба. Звездных ночей тоже нет. Вы видите на нас только желтоватую вуаль, серовато-оранжевый оттенок. Помните, что одно из негативных воздействий на окружающую среду изменения климата места, такие как изменение режима осадков и повышение температуры. Это повышение температуры происходит из-за отражения солнечных лучей от поверхности газов и обратно к поверхности. Он действует как парниковые газы, отражающие ультрафиолетовое излучение.

С другой стороны, количество осадков изменяется, поскольку загрязняющие вещества и частицы в углеродной суспензии вызывают снижение уровня дождя.

Негативные последствия фотохимического смога для здоровья

Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть фото Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть картинку Что нужно для образования фотохимического смога. Картинка про Что нужно для образования фотохимического смога. Фото Что нужно для образования фотохимического смога

Как и ожидалось, это явление загрязнения окружающей среды также имеет негативные последствия для здоровья людей. Посмотрим, каковы эти последствия:

Среди крупных городов мира с самым высоким уровнем загрязнения мы имеем Лондон, который в прошлом сильно пострадал от фотохимического смога. В некоторых районах качество воздуха улучшалось благодаря различным постановлениям, и были созданы зоны, свободные от табачного дыма. Благодаря этому некоторым отраслям промышленности было запрещено работать, так же как им запретили въезд в центр города для транспортных средств.

Уменьшить загрязнение окружающей среды

Чтобы уменьшить загрязнение, правительства и крупные корпорации должны договориться. Для этого мы должны поддерживать граждан и нашу собственную природу. С этим явлением загрязнения можно бороться совершенно естественным образом, благодаря дождю и ветру, очищающим новую жизнь и осуждающим окружающую среду. Вам просто нужно уменьшить загрязнение, чтобы можно было очистить атмосферу. Обычно загрязнение выше в тех районах, где мало ветра и мало дождя. Все это приводит к высокому уровню загрязнения.

Правительства и крупные корпорации могут принимать решения по сокращению выбросов загрязняющих веществ, поскольку большинство из них производится фабриками и промышленными предприятиями. Наконец, граждане должны внести свой вклад, реже пользуясь автомобилем, пользуясь общественным транспортом или велосипедом и сокращая потребление электроэнергии. В нашей повседневной жизни есть простые жесты. создавать больше зеленых насаждений, вертикальных садов или ездить повсюду с использованием экологически безопасного общественного транспорта это может помочь нам значительно снизить загрязнение окружающей среды.

Я надеюсь, что с помощью этой информации вы сможете больше узнать о смоге, его характеристиках и последствиях для окружающей среды и здоровья.

Содержание статьи соответствует нашим принципам редакционная этика. Чтобы сообщить об ошибке, нажмите здесь.

Источник

Что такое фотохимический смог?

Фотохимический смог – это сложная смесь нескольких соединений. Среди его различных составляющих большое значение имеют озон и ПАН (пероксиацетилнитрат). Может стать причиной не только ухудшения здоровья людей, но и нанести существенный экономический ущерб.

Фотохимическое загрязнение воздуха

Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть фото Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть картинку Что нужно для образования фотохимического смога. Картинка про Что нужно для образования фотохимического смога. Фото Что нужно для образования фотохимического смога

Загрязнение воздуха – это чрезмерная концентрация посторонних веществ в воздухе, которая отрицательно сказывается на самочувствии человека или наносит ущерб имуществу. Фотохимическое загрязнение воздуха из-за образования фотохимического смога ограничено высокомоторизованными районами в мегаполисах. Это происходит при неблагоприятных метеорологических условиях, когда движение воздуха ограничено.

Несмотря на то, что озон является основным окислителем в смоге, существуют небольшие количества других агентов, которые различаются по количественному составу и мешают определению озона. Из-за этого все окисляющие соединения в смоге с окислительной силой больше, чем молекулярный кислород, объединяются и называются окислителями.

Смог и фотохимический туман возникает в результате взаимодействия некоторых углеводородов и окислителей под воздействием солнечного света, что приводит к образованию опасного пероксиацетилнитрата (ПАН). Основными составляющими фотохимического загрязнения являются оксид азота, ПАН, углеводороды, окись углерода и озон. Фотохимическое загрязнение воздуха вызывает:

Фотохимический смог образуется в результате фотохимического окисления углеводородов и оксидов азота. Установлено, что в момент образования фотохимического смога происходит значительное увеличение количества озона и окислителя. Фотохимическое образование озона из примесей происходит благодаря действию солнечного света.

Условия образования фотохимического смога

Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть фото Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть картинку Что нужно для образования фотохимического смога. Картинка про Что нужно для образования фотохимического смога. Фото Что нужно для образования фотохимического смога

Он может образоваться только при соблюдении следующих условий:

Для справки! В вышеприведенных реакциях NO2 ведет себя как катализатор.

Далее, в присутствии некоторых углеводородов происходят другие реакции. Некоторые атомы кислорода, озона и оксида азота вступают в реакцию с углеводородами с образованием различных продуктов и промежуточных соединений. С ними может происходить еще более сложная реакция. Некоторые из образующихся продуктов образуются альдегиды, такие как формальдегид и акролеин, пероксиды и пероксиацетилнитрат (ПАН).

В формулах это отображается так:

Таким образом может образовываться азотная кислота.

Влияние фотохимического смога

Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть фото Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть картинку Что нужно для образования фотохимического смога. Картинка про Что нужно для образования фотохимического смога. Фото Что нужно для образования фотохимического смога

Изучено воздействие фотохимического смога на человека, растения и материалы там, где он обычно возникает. Дополнительная информация также была получена путем стимулирования фотохимического смога в экологических камерах.

Ниже приведены важные последствия фотохимического смога:

Выцветание красителей – это еще один важный экономический эффект фотохимического смога. Он представляет собой сложную смесь нескольких соединений. Среди его различных составляющих большое значение имеют озон и ПАН.

Загрязнение происходит преимущественно в высокомоторизованных районах и там, где в атмосфере преобладают условия инверсии. Размер частиц составляет около 0,3 мкм. Жидкая фаза в основном состоит из органического вещества.

Вместо резюме

Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть фото Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть картинку Что нужно для образования фотохимического смога. Картинка про Что нужно для образования фотохимического смога. Фото Что нужно для образования фотохимического смога

Причины появления фотохимического смога обусловлены фотохимическим окислением углеводородов и оксидов азота. Установлено, что в момент образования фотохимического смога происходит значительное увеличение количества озона и окислителя.

Факты ясно указывают на то, что фотохимическое образование озона или окислителя происходит из примесей за счет действия солнечного света. Характер фотохимических реакций, протекающих в атмосфере, зависит от ряда факторов:

Фотохимическое загрязнение воздуха проявляет свои эффекты, такие как раздражение глаз, повреждение растительности, снижение видимости, растрескивание резины и выцветание красителей.

Источник

Причины появления фотохимического тумана и смога

Пагубным порождением современности является фотохимический туман (смог). Данное атмосферное явление не свойственно естественной среде. Этот относительно новый вид загрязнения воздуха стал экологической проблемой таких мегаполисов как Лондон, Париж, Нью-Йорк, в которых сконцентрировано много транспорта и промышленности. В образовании смога участвуют: выбросы предприятий при выплавке нефтепродуктов, производство химикатов, автомобильные выхлопные газы, энергетика.

Понятие фотохимического смога

Многокомпонентное загрязнение воздуха смесью выхлопных газов и аэрозольных частиц называется фотохимическим смогом (от англ. Smoke ― дым, коптить). Такой тип загрязнения называется также сухим (лос-анджелеский тип). Основным источником данного явления служат выхлопные газы автомобилей. Кроме того, выделяют другие типы смога:

В состав фотохимического смога входят оксиды серы и азота, озон, соединения перекисного характера, называемые фотооксидантами. В случае его высокой концентрации, смог выглядит как скопление голубоватого тумана. Такая плотность препятствует движению транспорта и ухудшает видимость. Хотя чаще фотохимическое загрязнение представляет собой сизую дымку. Его появление всегда сопровождается неприятным запахом.

Причины возникновения

Фотохимический туман образуется вследствие поглощения кислородом и оксидами азота ультрафиолета солнечных лучей и перехода их в возбужденное состояние. Вследствие этого, данные субстанции моментально окисляют продукты сгорания транспортного топлива. Результатом описанных процессов, является атмосферное накопление новых органических соединений.

Условиями образования смога выступают:

Подходящие условия для образования смога наблюдаются летом и в начале теплой осени. Повышенная солнечная активность стимулирует расщепление диоксида азота с образованием оксида азота и атомарного кислорода. Последний, в свою очередь, с молекулярным кислородом дает избыток озона. Оксид азота вступает в реакцию с олефинами выхлопных газов, результатом которой также является озон.

Ночью, при отсутствии солнечного света, озон реагирует с олефинами. Вследствие чего, воздух насыщается перекисями, которые и становятся источником реакционно-активных свободных радикалов.

Данные процессы активнее наблюдаются в городах, защищенных от продувания естественными преградами (холмами, горами). Важно то, что вредные выбросы способны к перемещению по воздуху на колоссальные расстояния.

Чем опасен фотохимический смог?

Опасность смога для людей и животных обусловлена химическим составом, необходимостью вдыхать его продолжительное время. Ведь токсичные газы, пыль концентрируются внутри слоев воздуха, где живут люди. По утверждениям Всемирной организации здравоохранения, треть случаев развития онкозаболеваний обусловлена именно загрязнением воздуха, и только десятая часть ─ наследственной предрасположенностью.

Наиболее вредно то, что в состав этого тумана входят канцерогенные вещества, провоцирующие рак. Степень ущерба для здоровья каждого конкретного человека неодинакова. В группе риска находятся:

Реакция на длительное пребывание в условиях смога часто запоздалая. Т.е. человек долгое время чувствует себя нормально, и лишь спустя некоторый период появляются патологические симптомы.

Фотохимическое загрязнение вредит не только людям, но также растениям и конструкциям зданий. Воздействие на растительность проявляется в разрушении хлорофилла, нарушении дыхания, замедлении развития. Сначала смог вызывает вздутие листовой пластины растения, изменение окраски (низ становится серебристо-бурым, верх пятнистым), затем оно погибает. Как следствие, происходит уменьшение количества зеленых насаждений, снижение урожайности культур.

Отмечено, что разрушение металлических конструкций происходит в 20 раз быстрее в промышленных районах, чем в местах далеких от производств. Фотохимический туман ускоряет процессы коррозии, разрушает здания, сооружения, ухудшает качество материалов, промышленных изделий.

Борьба со смогом

Появление смога является одной из главных проблем экологии. Ее корнем является тот факт, что борьба часто ведется только с самим фотохимическим туманом, но не его источниками. Для решения проблемы необходимо убрать объекты-загрязнители или хотя бы снизить количество их выбросов в окружающую среду, проводить восстановление нарушенных экосистем. Достигнуть цели можно:

Владельцы предприятия не всегда охотно поддерживают идею модернизации, т.к. их, прежде всего, волнует окупаемость, прибыльность любого процесса. Создание же безотходных производств требует огромных капиталовложений и решения инженерно-технических задач. Поэтому данный вопрос приобрел не только экономический, но также социальный характер.

Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть фото Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть картинку Что нужно для образования фотохимического смога. Картинка про Что нужно для образования фотохимического смога. Фото Что нужно для образования фотохимического смога

Экологические последствия загрязнения атмосферы

Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть фото Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть картинку Что нужно для образования фотохимического смога. Картинка про Что нужно для образования фотохимического смога. Фото Что нужно для образования фотохимического смога

Влияние загрязнения атмосферы на здоровье человека и окружающую среду

Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть фото Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть картинку Что нужно для образования фотохимического смога. Картинка про Что нужно для образования фотохимического смога. Фото Что нужно для образования фотохимического смога

Где находится и из чего состоит озоновый слой Земли

Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть фото Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть картинку Что нужно для образования фотохимического смога. Картинка про Что нужно для образования фотохимического смога. Фото Что нужно для образования фотохимического смога

Загрязнение атмосферы выхлопными газами: влияние на человека и окружающую среду

Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть фото Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть картинку Что нужно для образования фотохимического смога. Картинка про Что нужно для образования фотохимического смога. Фото Что нужно для образования фотохимического смога

Механизм образования кислотных дождей: кислоты из серы и азота

Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть фото Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть картинку Что нужно для образования фотохимического смога. Картинка про Что нужно для образования фотохимического смога. Фото Что нужно для образования фотохимического смога

Причины и последствия разрушения озонового слоя

Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть фото Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть картинку Что нужно для образования фотохимического смога. Картинка про Что нужно для образования фотохимического смога. Фото Что нужно для образования фотохимического смога

Влияние кислотных дождей на окружающую среду

Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть фото Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть картинку Что нужно для образования фотохимического смога. Картинка про Что нужно для образования фотохимического смога. Фото Что нужно для образования фотохимического смога

Выбросы загрязняющих веществ в атмосферу: источники и нормирование

Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть фото Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть картинку Что нужно для образования фотохимического смога. Картинка про Что нужно для образования фотохимического смога. Фото Что нужно для образования фотохимического смога

Основные химические загрязнители атмосферы

Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть фото Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть картинку Что нужно для образования фотохимического смога. Картинка про Что нужно для образования фотохимического смога. Фото Что нужно для образования фотохимического смога

Причины и последствия истощения озонового слоя

Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть фото Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть картинку Что нужно для образования фотохимического смога. Картинка про Что нужно для образования фотохимического смога. Фото Что нужно для образования фотохимического смога

Основные парниковые газы и их влияние на климат

Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть фото Что нужно для образования фотохимического смога. Смотреть картинку Что нужно для образования фотохимического смога. Картинка про Что нужно для образования фотохимического смога. Фото Что нужно для образования фотохимического смога

Причины возникновения экологических проблем в больших городах

Источник

Фотохимический смог: причины и условия образования, основные продукты фотохимических реакций

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 25 Апреля 2014 в 22:50, реферат

Краткое описание

Целью данного реферата является изучение такого явления, как фотохимический смог.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
• раскрыть причины возникновения фотохимического тумана;
• определить условия, при которых образуется смог;
• выявить основные продукты фотохимических реакций;
• изучить последствия данного вида загрязнения атмосферы;

Содержание

ВВЕДЕНИЕ. 3
1 ФОТОХИМИЧЕСКИЙ СМОГ. 4
2 УСЛОВИЯ ВОЗНИКНОВЕНИЯ СМОГА. 5
2.1 Температурная инверсия. 5
2.2 Солнечный свет. 6
2.3 Оксиды азота. 7
2.4 Органические соединения. 8
3 ПРОДУКТЫ ФОТОХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ. 9
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 11
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ. 12
ПРИЛОЖЕНИЯ. 13

Вложенные файлы: 1 файл

Фотохимический смог.doc

Российский государственный социальный университет

Факультет охраны труда и окружающей среды

Кафедра социальной экологии и природопользования

Реферат по дисциплине введение в экологию и природопользование и формирование корпоративной университетской культуры на тему: «Фотохимический смог: причины и условия образования, основные продукты фотохимических реакций»

Выполнила студентка ЭиП-Д-1

Проверил доцент кафедры социальной

экологии и природопользования,

В настоящее время фотохимический смог, или туман, представляет большую опасность для жителей многих крупных городов, так как там сосредоточено огромное количество различных транспортных средств, а основной причиной данного вида загрязнения атмосферы являются именно автомобильные выхлопы.

Смог ведет к увяданию растений, от него страдают различные материалы, постройки. Но, самое главное, он наносит вред людям. По своему физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем [8, с. 434]. Именно поэтому данная проблема актуальна в нашем современном мире, где количество автомобилей постоянно возрастает.

Целью данного реферата является изучение такого явления, как фотохимический смог.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

В процессе изучения фотохимического смога, главным образом, был использован такой метод исследования, как теоретический анализ и синтез.

Проблема загрязнения атмосферы фотохимическим туманом в наши дни является, несомненно, очень важной и требует большого внимания. В наши дни существуют различные пути ослабления данной экологической проблемы, но полностью ее устранить еще не удалось.

1 ФОТОХИМИЧЕСКИЙ СМОГ

Фотохимический туман, в свою очередь, представляет собой многокомпонентную смесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения [8, с. 439]. В большей степени он появляется из-за автомобильных выхлопов.

Смог характерен для многих больших городов. Чем больше город, тем большее количество транспортных средств там сконцентрировано, и с течением времени их количество увеличивается. Наиболее остро проблема загрязнение атмосферы смогом стоит в городах таких стран, как США, Канада, Мексика, Япония и др. Что касательно России, то данная проблема характерна в основном для Москвы, Санкт-Петербурга и Алма-Аты.

Такой тип атмосферного загрязнения, как фотохимический туман появился сравнительно недавно. Фотохимический смог был впервые отмечен в Лос-Анджелесе во время второй мировой войны [1, с. 54]. Там наблюдались благоприятные условия для его возникновения: ясная безветренная погода. В то время, еще не был известен такой источник загрязнения атмосферы, как смог. Только в 1950-х годах биохимик А. Хааген-Смит пришел к выводу, что он был вызван реакциями автомобильных выхлопов при солнечном свете [1, с. 54].

Для фотохимического тумана характерна дымка голубоватого цвета, а при небольшой концентрации загрязнителей – сизая или желто-зеленая, так же смог имеет неприятный запах.

Для решения данной проблемы необходимо, прежде всего, выявить причины и условия возникновения фотохимического тумана.

2 УСЛОВИЯ ВОЗНИКНОВАЕНИЯ СМОГА

Наиболее благоприятной погодой для возникновения фотохимического тумана является устойчивая безветренная солнечная погода.

Кроме того, для возникновения смога необходимы такие условия, как:

2.1 Температурная инверсия

Одним из условий возникновения фотохимического тумана является температурная инверсия.

Температурная инверсия – это явление, когда более тёплый воздух находится выше холодного и препятствует восходящим воздушным потокам [2, с. 49].

Обычно с высотой температура воздуха понижается. Теплый воздух поднимается наверх и захватывает с собой с поверхности земли загрязняющие вещества. При температурной инверсии вместо холодного воздуха в некотором слое атмосферы возникает теплый. Спокойная погода способствует расположению теплого воздуха над холодным [6, с. 16]. В результате загрязняющие вещества начинают накапливаться над землей. Данное явление хорошо можно увидеть на рисунке А.

Инверсии температуры являются задерживающими слоями в атмосфере; они препятствуют развитию вертикальных движений воздуха, вследствие чего под ними накапливаются водяной пар, пыль, ядра конденсации. Это благоприятствует образованию слоев дымки, тумана, облаков [10, с. 215].

Таким образом, температурная инверсия необходима для создания высокой концентрации реагирующих веществ [8, с. 434].

Все физические процессы на Земле очень сильно зависят от притока лучистой энергии Солнца [10, с. 113].

Таким образом, одним из основных условий возникновения смога является наличие солнечного света в течение продолжительного времени, которое способствует началу фотохимических реакций, предшествующих появлению смога.

Фотохимический туман также вызывается окислами азота, которые выбрасываются в атмосферу городов в основном автомобильными двигателями. В камере сгорания двигателей при высокой температуре и давлении азот начинает реагировать с кислородом с образованием оксида азота, а в атмосфере он превращается в диоксид. Кроме того, помимо выбросов автотранспорта, оксиды азота могут попадать в атмосферу так же при грозовых разрядах и молниях, при горении биомассы и при денитрификации [9, с. 158].

Во время устойчивой безветренной погоды молекулярный кислород и окислы азота начинают поглощать энергию ультрафиолетового излучения Солнца, а так как они химически активны, то они начинают быстро вступать в химические реакции. Оксиды азота и молекулярный кислород моментально окисляют продукты сгорания автомобильного топлива – остатки углеводородов, которые выбрасываются в атмосферу огромным количеством транспорта, в результате образуются новые органические соединения.

В наши дни существуют различные нейтрализаторы выхлопных газов, которые способны уменьшить содержание оксидов азота в автомобильных выхлопах, но, тем не менее, часть их все же остается и способствует возникновению смога.

2.4 Органические соединения

Также одним из условий возникновения фотохимического тумана является наличие различных органических соединений.

Сами по себе органические вещества не так вредны. В атмосфере они взаимодействуют с такими загрязнителями, как окислы азота, вступают с ними в химические реакции, и в результате получаются новые органические вещества, которые по своему физиологическому воздействию на человека представляют большую опасность.

При одновременном присутствии в воздухе органических соединений типа углеводородов запускается цепь сложных химических реакций, в результате которых образуются альдегиды, кетоны, свободные радикалы, пероксиды. Вновь образованные вещества или фотохимические окислители по токсичности превосходят исходные продукты.

Летучие органические соединения, высвобождаемые благодаря использованию топлив на основе бензина, способствует превращению оксида азота в диоксид азота [1, с. 55].

К примеру, при реакции метана с кислородом и оксидом азота образовывается диоксид азота, который гораздо токсичнее, чем изначальный оксид. Кроме того, при данной реакции путем окисления метана образовывается муравьиный альдегид, или метаналь, который оказывают сильное раздражающее действие на слизистые оболочки и кожу

Таким образом, различные органические соединения также способствуют возникновению фотохимического тумана.

3 ПРОДУКТЫ ФОТОХИМИЧЕСКИХ РЕАКЦИЙ

Как уже говорилось в первой главе, продуктами фотохимических реакций являются такие вещества, как озон, оксиды азота и серы, различные органические соединения.

Озон – это единственный загрязнитель, который наиболее ясно характеризует фотохимический смог [1, с. 55]. Озон является газом с высокой токсичностью, который при нормальных условиях имеет голубой цвет. Озон обладает высокой химической активностью. В атмосфере он может образовываться при фотохимических реакциях, в результате которых появляется их избыток.

При малых концентрациях озон благотворно действует на человека, но при содержании его в воздухе в большом количестве вызывает серьезные отравления [7, с. 253]. Токсичность озона проявляется в результате его действия на дыхательную систему человека и животных, а так же в раздражении слизистых оболочек глаза.

Другие компоненты фотохимического смога, как и озон, обладают раздражающим эффектом на слизистую глаз, верхних дыхательных путей, способствуют развитию аллергического конъюнктивита, вызывает аллергический ринит, обострение хронического синусита, насморк. Со стороны легких может отмечаться затруднение дыхания, кашель, одышка, отделение мокроты [9, с. 163].

Оксид азота – газ, не имеющий запаха, а диоксид – газ с резким запахом, окрашенный в коричневый цвет [9, с. 158]. Оксид азота образуется в больших количествах в атмосфере при грозовых разрядах, в результате работы двигателей внутреннего сгорания, реактивных двигателей, а в атмосфере при фотохимических реакциях превращается в диоксид. И если оксид азота не раздражает дыхательные пути и его можно даже не почувствовать, то диоксид, наоборот, в небольших концентрациях раздражает дыхательные пути, а в больших концентрациях вызывает отёк лёгких. Вдыхание ядовитых паров диоксида азота может привести к серьезному отравлению. Другие действия, производимые диоксидом азота в организме человека: расширение альвеол и клеток в корешках бронхов, развитие раковых и сердечно-сосудистых заболеваний.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *