Det fotokemisk smog Det er en tæt tåge, der dannes på grund af de kemiske reaktioner af gasser, der udsendes af bilforbrændingsmotorer. Disse reaktioner formidles af sollys og forekommer i troposfæren, et lag af atmosfæren, der strækker sig fra 0 til 10 km over jorden..
Ordet smog kommer fra sammentrækningen af to ord på det engelske sprog: "tåge ", hvilket betyder tåge eller tåge, og “ryge ", hvilket betyder røg. Dens anvendelse begyndte i 1950'erne til at betegne en tåge, der dækkede byen London.
Smog manifesterer sig som en gulbrun-grålig tåge, der stammer fra små dråber vand spredt i atmosfæren, som indeholder de kemiske produkter fra reaktioner, der opstår mellem luftforurenende stoffer..
Denne tåge er meget almindelig i store byer på grund af den store koncentration af biler og den mest intense køretøjstrafik, men den har også spredt sig til områder, der var uberørte, såsom Grand Canyon i staten Arizona, USA..
Meget ofte har smog en karakteristisk, ubehagelig lugt på grund af tilstedeværelsen af nogle typiske gasformige kemiske komponenter. Mellemprodukterne og de endelige forbindelser af reaktionerne, der stammer fra smog, påvirker menneskers sundhed, dyr, planter og nogle materialer alvorligt.
Artikelindeks
Et af de karakteristiske træk ved planeten Jordens atmosfære er dets oxidationsevne på grund af den store relative mængde diatomisk molekylært ilt (Oto) som den indeholder (ca. 21% af dets sammensætning).
I sidste ende oxideres næsten alle gasser, der udsendes i atmosfæren, fuldstændigt i luften, og slutprodukterne af disse oxidationer deponeres på jordens overflade. Disse oxidationsprocesser er af vital betydning for at rense og dekontaminere luften.
Mekanismerne for kemiske reaktioner, der opstår mellem luftforurenende stoffer, er meget komplekse. Nedenfor er en forenklet redegørelse for dem:
Gasserne, der udsendes ved forbrænding af fossile brændstoffer i bilmotorer, indeholder hovedsageligt nitrogenoxid (NO), kulilte (CO), kuldioxid (COto) og flygtige organiske forbindelser (VOC'er).
Disse forbindelser kaldes primære forurenende stoffer, da de gennem kemiske reaktioner medieret af lys (fotokemiske reaktioner) producerer en række produkter kaldet sekundære forurenende stoffer..
Dybest set er de vigtigste sekundære forurenende stoffer nitrogendioxid (NOto) og ozon (O3), som er de gasser, der mest påvirker dannelsen af smog.
Nitrogenoxid (NO) produceres i bilmotorer gennem reaktionen mellem ilt og nitrogen i luften ved høje temperaturer:
Nto (g) + Oto (g) → 2NO (g), hvor (g) betyder i luftform.
Nitrogenoxid, når det først er frigivet i atmosfæren, oxideres til nitrogendioxid (NOto):
2NO (g) + Oto (g) → 2NOto (g)
Han gør ikketo gennemgår fotokemisk nedbrydning formidlet af sollys:
IKKEto (g) + hγ (lys) → NO (g) + O (g)
Oxygen O i atomform er en ekstremt reaktiv art, der kan igangsætte mange reaktioner såsom dannelse af ozon (O3):
O (g) + Oto (g) → O3 (g)
Ozon i stratosfæren (lag af atmosfæren mellem 10 km og 50 km over jordens overflade) fungerer som en beskyttende komponent i livet på Jorden, da den absorberer højenergi ultraviolet stråling, der kommer fra solen; men i den terrestriske troposfære har ozon meget skadelige virkninger.
Andre veje til dannelse af ozon i troposfæren er komplekse reaktioner, der involverer nitrogenoxider, kulbrinter og ilt..
En af de kemiske forbindelser, der genereres i disse reaktioner, er peroxyacetylnitrat (PAN), som er et stærkt tåremiddel, der også forårsager åndedrætsbesvær..
Flygtige organiske forbindelser kommer ikke kun fra kulbrinter, der ikke forbrændes i forbrændingsmotorer, men fra forskellige kilder, såsom fordampning af opløsningsmiddel og brændstof..
Disse VOC'er gennemgår også komplekse fotokemiske reaktioner, der er en kilde til ozon, salpetersyre (HNO)3) og delvist oxiderede organiske forbindelser.
VOC'er + NO + Oto + Sollys → Kompleks blanding: HNO3, ELLER3 og forskellige organiske forbindelser
Alle disse organiske forbindelser, oxidationsprodukter (alkoholer og carboxylsyrer), er også flygtige, og deres dampe kan kondensere til små flydende dråber, der fordeles i luften i form af aerosoler, der spreder sollys og reducerer synligheden. På denne måde produceres en slags slør eller tåge i troposfæren..
Sodpartikler eller kulstofprodukt fra forbrænding, svovlsyreanhydrid (SOto) og den sekundære forurenende svovlsyre (HtoSW4) -, også involveret i produktionen af smog.
Ozon i troposfæren reagerer med C = C dobbeltbindinger i lungevæv, plante- og dyrevæv og forårsager alvorlig skade. Derudover kan ozon forårsage skader på materialer som bildæk og forårsage revner af samme årsager..
Fotokemisk smog forårsager alvorlige åndedrætsbesvær, hosteanfald, irritation i næse og hals, kortere vejrtrækning, brystsmerter, rhinitis, øjenirritation, lungedysfunktion, nedsat modstandsdygtighed over for luftvejsinfektionssygdomme, for tidlig ældning af lungevæv, svær bronkitis, hjertesvigt og dødsfald.
I byer som New York, London, Mexico City, Atlanta, Detroit, Salt Lake City, Warszawa, Prag, Stuttgart, Beijing, Shanghai, Seoul, Bangkok, Bombay, Calcutta, Delhi, Jakarta, Kairo, Manila, Karachi, kaldet megabyer, de kritiske spidsepisoder af fotokemisk smog har været grund til alarm og særlige foranstaltninger for at begrænse cirkulationen.
Nogle forskere har rapporteret, at svovldioxid (SOto) og sulfater forårsager et fald i modstanden mod kontraherende bryst- og tyktarmskræft i befolkninger, der bor i de nordlige breddegrader.
Den foreslåede mekanisme til at forklare disse fakta er, at smog ved at sprede indfaldende sollys på troposfæren medfører et fald i tilgængelig ultraviolet type B (UV-B) stråling, hvilket er nødvendigt for den biokemiske syntese af D-vitamin. D-vitamin fungerer som en beskyttende middel mod begge typer kræft.
På denne måde kan vi se, at et overskud af højenergi ultraviolet stråling er meget sundhedsskadeligt, men også underskuddet af UV-B-stråling har skadelige virkninger..
Endnu ingen kommentarer