Фотохимический смог

В настоящее время в связи с резким увеличением численно­сти транспортных средств в больших городах основную угрозу для горожан представляет фотохимический смог, который впер­вые был отмечен в 1944 г. в Лос-Анджелесе. Для образования фотохимического смога необходимы следующие условия:

- интенсивное солнечное излучение;

- наличие в воздухе углеводородов и их производных, а так­же оксидов азота;

- наличие в приземном слое атмосферы застойной зоны над данной местностью, чему способствуют отсутствие ветра и инвер­сия температуры, препятствующие рассеиванию приземного слоя.

Появление в городском воздухе углеводородов, их производ­ных и оксидов азота при использовании транспортных средств с двигателями внутреннего сгорания объясняется следующими реакциями, протекающими в двигателях.

При недостатке кислорода:

При избытке кислорода бензин сгорает полностью, но из-за высокой температуры в камере сгорания при участии азота воз­духа образуются оксиды азота:

В среднем автомобиль с бензиновым двигателем за пройденные 15 тыс. км потребляет 4350 кг кислорода, а выбрасывает 3250 кг оксида углерода(4), 530 кг оксида углерода(2), 93 кг углево­дородов, 30-70 кг альдегидов и 25-30 кг оксидов азота. Фото­химические превращения оксидов азота в воздухе сопровожда­ются образованием озона:

Таким образом, в городском воздухе появляется сложная смесь углеводородов, альдегидов, оксидов азота, кислорода и озона, в состав которой входят как восстановители, так и окислители. Взаимодействие этих продуктов под действием солнечной радиа­ции приводит к образованию сильнотоксичных пероксиацилнитратов (ПАН):

ПАН вызывают сильное раздражение слизистых оболочек ды­хательных путей и глаз, так как при контакте с водой образуют различные кислоты и активные радикалы, которые, взаимодей­ствуя с живыми тканями, повреждают их. Сохранение смоговой ситуации в течение длительного времени приводит к повыше­нию заболеваемости и смертности прежде всего детей и пожи­лых людей. Фотохимический смог оказывает вредное воздейст­вие и на растительность, вызывая образование "металлического" налета на листьях, их увядание и гибель. Кроме того, фотохи­мический смог усиливает коррозию металлов, разрушение ре­зины и других материалов.

Ухудшение видимости во время смога (появление голубова­той дымки) связано с присутствием аэрозольных частиц. Воз­никновение аэрозолей и последующее их удаление за счет взаи­модействия с пылью и парами воды, приводящего к агрегации и осаждению частиц, является одним из основных путей само­очищения атмосферы.