光化学烟雾形成及防治研究

代奕宸

摘 要：当前，我国因经济快速发展、工业化水平快速提高快速增加的缘故，燃料消耗量、污染物排放量也在不断提升，进一步破坏了我国自然环境，水污染、大气污染和噪音污染等问题频频发生。本文从一个高中生的角度对光化学烟雾的形成进行了分析，并以此为基础探讨了光化学烟雾的防治策略，以期为我国生态自然环境保护提供一点参考。

关键词：光化学烟雾；形成；防治

对于光化学烟雾而言，汽车排放的污染物浓度与数量是其形成及浓度的主要决定因素，此外太阳辐射强度、地理及气象等条件也会对其造成一定的影响。而太阳辐射强度这一因素十分关键，太阳高度是太阳辐射强度的主要决定性因素，即太阳辐射线与地面之间构成的投射角与大气透明度等。本文简单的分析了光化学烟雾的形成及防治策略。

1 光化学烟雾的形成

要想形成光化学烟雾，大气中就必须存在碳氧化物及氮氧化物，当大气温度降低并受到强烈的阳光照射后，就会有一系列复杂的反应产生于大气之中，随后便会有醛、O3、PAN、H2O2等二次污染物生成。

光化学烟雾属于链式反应，将以如下3个步骤划分该反应中的关键性反应。

首先，NO2的光解下生成了O3，反应如下：

NO2+hv→NO+O O+O2+M→O3+M NO+O3→NO2+O2

其次，（HC）氧化成了HO、HO2和RO2等具有活性的自由基。自由基反应在光化学反应中的地位十分重要，而NO2和醛的光解是自由基反应的主要引发条件：

NO2+hv→NO+ORCHO+hv→RCO+H

而对于自由基转化、增殖而言，碳氢化合物是其根本原因：

RH+O→R+HO RH+HO→R+H2O H+O2→HO2

R+O2→RO2 RCO+O2→[RC（O）O2]

其中，R-烷基；RO2-过氧烷基；RCO酰基；[RC（O）O2]-过氧酰基。

最后，NO均可由生成于上述过程的HO2、RO2、[RC（O）O2]氧化为NO2。

NO+HO2→NO2+HO NO+RO2→NO2+RO

RO+O2→HO2+RCHO

NO+RC（O）O2→NO2+RC（O）O RC（O）O→R+CO

其中：RO-烷氧基；RCHO-醛。

2 光化學烟雾的危害

2.1 对植物的危害

通过植物叶片的呼吸孔，臭氧会进入植物内对其“呼吸道”造成影响，使其光合作用削弱，进而影响了植物的生长状况。[1]同时，植物果实产量因光化学烟雾的污染也会逐渐减少，抵抗病虫害的能力逐渐减弱，如此一来害虫的繁殖与蔓延就会十分迅速，严重威胁生态环境的平衡性。

2.2 对人类的危害

光化学烟雾会对人们的部分器官产生刺激性作用，如人眼受刺激之后会有红眼病、咽喉和鼻子受刺激后会有哮喘等呼吸道炎症出现。同时，还会降低肺的通透性，影响肺功能，轻微者仅会有头昏目眩、呼吸困难的症状，而严重者则会有生命危险。与污染气体的接触时间过场，人的中枢系统也会出现异常。故此，人类的健康会因光化学烟雾而受到严重的影响。

2.3 对空气的危害

光化学烟雾不但会导致空气十分浑浊，同时也会对汽车、火车及飞机等交通工具的运行造成严重威胁，阻碍人们的出行，交通事故发生频率也会急剧上升。此外，光化学烟雾还会对衣物、建筑材料、橡胶制品、纺织品及酸雨形成等造成一定的影响。

3 光化学烟雾防治策略

3.1 控制机动车尾气排放

机动车所排放的尾气是NO和碳氢化合物的主要来源之一。发动机气缸内，燃料在燃烧过程中，因内燃机使用的燃料中有C、H、O之外的杂质存在的缘故，会对内燃机的完全燃烧造成影响，CO、NO、甲醛等臭气及碳氢化合物等会随着尾气的排放传输至空气中。碳氢化合物成分复杂，携带着强致癌物质。故而，减少机动车尾气排放力度可对光化学烟雾进行有效的预防。

如可通过燃料改良这一方法，通过汽油成分的改变或是以代做燃料取代汽油，以此将汽车尾气的污染降低。[2]有数据显示，相对于无铅汽油而言，天然气燃料在燃烧中产生的CO和碳氢化合物均可减少60%左右的排放量，甲醇燃料燃烧产生的CO和碳氢化合物分别可减少37%和56%左右。而燃氢汽车产生的NO仅有其10%不到。不难发现，对于汽车污染的控制而言，燃料改良这一方法十分有效。

3.2 合理利用化学抑制剂

化学抑制剂可使自由基消失，通过抑制链式反应实现对光化学烟雾形成的控制。有数据显示，对于氢氧自由基而言，酚、苯胺、二苯胺和二乙基羟胺等都能对其产生一定的抑制作用，其中又以二乙基羟胺为最。通过将0.05PPm的二乙基羟胺喷洒于大气中，可对光化学烟雾产生抑制作用。但是，因抑制剂会影响人体、动植物，故而需注重抑制剂二次污染的产生。

3.3 加大植树造林力度

对于CO2而言，绿色植物可将其消耗的同时产生天然的O2，在大气中CO2平衡调整中所发挥的作用十分关键。不同的植物可对SO2、放射线、光化学烟雾等产生一定的吸收作用，通过这类植物的大面积种植，便可将空气净化的效果实现。

4 结语

随着全球环境意识的不断提升，人们对于光化学烟雾的危害已予以了高度重视，为了对光化学空气污染进行有效控制，以免出现光化学烟雾事件，降低能源、汽车废弃污染的清洁工作也在不断深入开展。

参考文献：

[1]李洁.浅析光化学烟雾的危害及防治措施[J].科研，2016（7）：00152.

[2]杨丽娜.机动车尾气污染危害分析与防治对策[J].绿色视野，2014（10）：41-44.