Фотохимический туман


Не смотря на то, что в последнее десятилетия цивилизация встает на путь третичного сектора экономики и заявляет о борьбе с глобальными проблемами, уничтожающими нашу планету, огромное количество людей, все живое нашей окружающей среды, с каждым днем погибает. Все это является следствием вседозволенности и халатности человека. Работа промышленных предприятий, чрезмерное использование автотранспортного средства, выброс выхлопных газов, приносит колоссальное количество  загрязнения среды. Одним из плачевных последствий этого является ухудшение состояния здоровья человека путем воздействия разновидности атмосферного загрязнения – фотохимического смога. Об актуальности этой проблемы мы можем судить ежедневно, видя последствие всего этого.

Фотохимический смог – это пелена едких газов и аэрозолей повышенной концентрации (без тумана), возникающая под действием ультрафиолетовой радиации Солнца в воздухе в результате фотохимических реакций, происходящих в атмосфере в присутствии газовых выбросов автомашин и химических предприятий [4]. Для появления фотохимического смога необходимо сочетание следующих четырех условий:

  • окиси азота (NО2);
  • солнечный свет;
  • углеводороды (фотооксиданты);
  • температура выше 18оС.

Схема образования смога:

  1. при продолжительной ясной погоде NO2 + УФ hν → NO + О;

УФ hν — ультрафиолетовая солнечная радиация;

  1. O* + O2 → O3
  2. NO + CnH2n выхлопных газов, расщепление алкенов происходит по двойной связи. Возникает циклическая реакция, в итоге которой в атмосфере постепенно накапливается озон. Этот процесс в ночное время прекращается.
  3. Оз + CnH2n из алкенов образуются различные высокотоксичные перекиси-оксиданты (пероксиацетилнитрат — ПАН) — источники свободных радикалов, отличающихся высокой реакционной способностью.

Итоговое уравнение фотохимических реакций:

CnH2n + NO2 + O2 + УФ hν → HCOH + CH3COOONO + O3 [2]

При формировании смога двуокись азота под влиянием УФ-лучей распадается на NO и атомарный кислород, а он в свою очередь соединяется с молекулой атмосферного О2 и образует озон О3-  главный ядовитый компонент фотохимического смога.


смотря на то, что озон обладает бактерицидными и дезодорирующими свойствами, при повышенной концентрации он является одним из сильнейших окислителей с высокой степенью токсичности и способен с легкостью проникать в хвою и листья деревьев, нарушая процессы фотосинтеза.  В нижних слоях тропосферы ᴇᴦο концентрация регистрируется в пределах 0.004 – 0.2 мг/м3 [1]. Дополнительными составляющими фотохимического смога служат угарный газ СО, оксиды азота NOХ, перекись ацетилнитрата, азотная кислота HNO3 и др. Аэрозоли фотохимического смога, представленные в виде капель, способны сохраняться в воздухе при относительной влажности 30 %. Это обуславливается их составом: сильно загрязненная вода, содержащая водонерастворимые органические соединения. При более низкой температуре окружающей среды, капли способны деформироваться в мелкие льдинки, как это и происходит в ряде случаев на Аляске.

 Впервые фотохимический смог был обнаружен в 40-х годах в Лос-Анджелесе (США), а описан в 50 – х годах в Калифорнии Хаагеном–Смитом [3]. Ученые отмечают,  что  наиболее благоприятное время для развития смога 10-16 часов. Это объясняется предельной  интенсивностью ультрафиолетового излучения  в этот период, а значит и наибольшей концентрацией    озона и других составляющих компонентов смога: альдегидов, пероксиацетилнитратов и окиси.  Именно поэтому, под влияние попадают не только люди, состоящие в группе риска, но и здоровая часть населения, находящаяся в среде с повышенной температурой воздуха.


Распознать фотохимический смог не составит труда, так как для него характерно появление дымки голубоватого цвета и вследствие этого ухудшение видимости, резкий характерный запах. При этом происходит растрескивание красок резиновых и синтетических изделий, порча одежды коррозия металлов, нарушение работы транспорта.

Воздействие фотохимического смога на организм человека:

  • Раздражение глаз;
  • Раздражение воздушно – дыхательных путей;
  • Сухость кожи, кожные высыпания;
  • Сухость слизистых;
  • Аллергические конъюнктивиты и риниты;
  • Приступы БА;
  • Общетоксическое отравление;
  •  Сердечные приступы;
  • Снижение иммунитета.

Смог особенно опасен для детей, пожилых людей и людей с пороками сердца и лёгких, больных бронхитом, эмфиземой и астмой. Он может стать причиной одышки, затруднения и остановки дыхания, бессонницы, головных болей, кашля, преждевременной смерти людей со слабым иммунитетом, склонности к сердечным и респираторным заболеваниям. Поэтому во время сильного смога частым явлением является госпитализация.


Фотохимический смог влияет и на растения. Особенно сильно это отражается на винограде, злаках, бобах, свекле, а также на декоративных растениях. Признаком того, что растение подверглось вредному влиянию фотохимического тумана, является набухание листьев, которое затем переходит в появление на верхних листьях пятен и белого налета, а на нижних ведет к появлению бронзового или серебристого оттенка. Затем растение начинает быстро чахнуть.

Смог является большой проблемой во многих мегаполисах мира. В настоящее время они периодически появляются в различных странах:  Японии (Токио), Мексике, Аргентине, Канаде, Великобритании (Лондон), Франция (Париж), США (Нью-Йорк, Лос-Анджелес, Чикаго, Бостон, Детройт),  Италии (Милан) и некоторых других странах Европы и Америки.

Таким образом,  влияние фотохимического смога на окружающую среду пагубно. С целью сокращения числа возникновения смога, необходимо проводить грамотную политику, направленную на сокращение выбросов загрязняющих веществ в атмосферу. Например,   создание и использование  альтернативного средства передвижения, более щадящая  для окружающей среды утилизация отходных материалов промышленных организаций. Вероятно тогда, жители планеты  сделают небольшой шаг к сохранению экологии нашей планеты.

 

Список литературы:


  1. Влияние на здоровых людей фотохимических смогов — [электронный ресурс] — Режим доступа. —  URL: http://referatwork.ru/lectionbase/ekologiya/view/376211_vliyanie_na_zdorov_e_lyudey_fotohimicheskih_smogov  (Дата обращения:07.07.2017)
  2. Изменение климата —  [электронный ресурс] — Режим доступа. —  URL: http://www.studfiles.ru/preview/5826764/  (Дата обращения:04.07.2017)
  3. Лондонский смог – первичное загрязнение — [электронный ресурс] — Режим доступа. —  URL: http://lektsii.org/3-31538.html  (Дата обращения:05.07.2017)
  4. Фотохимический смог — [электронный ресурс] — Режим доступа. —  URL: http://ru-ecology.info/term/40999/  (Дата обращения:03.07.2017)

Источник: sibac.info

Фотохимический смог или по-другому фотохимический туман – это относительно новый тип атмосферного загрязнения. Он является актуальной экологической проблемой наиболее крупных городов, где сконцентрировано огромное количество транспортных средств.

Фотохимический смог – это многокомпонентная смесь газов и аэрозольных частиц. Основными компонентами смога являются озон, оксиды серы и азота, а также многочисленные органические соединения перекисной природы, которые в совокупности называются фотооксидантами.


Смог возникает, когда молекулярный кислород и оксиды азота, которые накапливаются в атмосфере во время устойчивой безветренной погоды, поглощают энергию ультрафиолетового излучения Солнца, от этого молекулы переходят в возбужденное электронное состояние. Такое состояние характеризуется способностью быстро вступать в химические реакции, то есть 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.

Таким образом, благоприятной погодой для образования фотохимического тумана является ясная безветренная погода, которая чаще всего стоит с июня по сентябрь.

Различают несколько видов смога, описанный выше – сухой смог, для Лондона характерен влажный смог, т.е. в атмосфере из-за высокой влажности накапливаются капельки, которые образуют густые облака, а вот на Аляске зафиксирован смог, в котором из-за холода вместо капелек в атмосфере скапливают мелкие льдинки.

Проблема фотохимического смога особенно остро стоит для таких стран как США, Япония, Канада, Великобритания, Мексика, Аргентина. Впервые фотохимический туман был зафиксирован в 1944 году в Лос-Анджелесе. Город находится во впадине, окруженной горами и морем, что приводит к застаиванию воздушных масс, накоплению загрязнителей атмосферы и в результате возникновению благоприятных условий для образования этого вида смога.


При высокой концентрации загрязнителей фотохимический смог можно наблюдать в виде голубоватой дымки, которая приводит к ухудшению видимости, что нарушает работу транспорта. При более низкой концентрации смог представляет собой сизую или желто-зеленую дымку, а не сплошной туман.

От фотохимического смога страдают и люди, и растения, и постройки, и различные материалы. Фотохимический туман вызывает у людей раздражение слизистых оболочек глаз, носа, горла. Он обостряет легочные и различные хронические заболевания, кроме того, помимо раздражающего воздействия может оказать и общетоксическое. Для смога характерен неприятный запах.

Особенно плохо фотохимический смог влияет на бобы, свеклу, злаки, виноград, а также декоративные растения. Признаком того, что растение подверглось вредному влиянию фотохимического тумана, является набухание листьев, которое затем переходит в появление на верхних листьях пятен и белого налета, а на нижних ведет к появлению бронзового или серебристого оттенка. Затем растение начинает быстро чахнуть.

Кроме всего прочего, фотохимический туман ведет за собой ускоренную коррозию материалов и элементов зданий, растрескивание красок, резиновых и синтетических изделий, и даже порчу одежды.

Для предотвращения образования фотохимического смога необходимо уменьшить выбросы загрязняющих веществ в атмосферу, например, необходимо организовать полное сжигание углеводородов в загрязняющем оборудовании.

Источник: studfile.net


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.

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.

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: ECOportal.info

Что это такое?

Фотохимический смог образуется в результате концентрации в атмосфере аэрозольных частиц и смеси газов. В качестве основных его компонентов выделяют оксиды азота и серы, разнообразные фотооксиданты.

В чем причина?

Фотохимический смог, образование которого возможно при различных климатических и природных условиях в индустриальных центрах, характеризуется существенным загрязнением воздуха.

Подобное явление особенно вредно в безветренную солнечную погоду, когда теплые верхние воздушные слои не могут останавливать передвижение воздушных масс в вертикальном направлении. Особенно часто подобное явление встречается в мегаполисах, которые защищены от ветров горами, холмами.

Фотохимический смог появляется как результат фотохимических реакций, протекающих в определенных условиях при существовании в атмосфере повышенной концентрации углеводородов, оксидов азота, а также иных загрязнителей.

Также причиной подобного явления считают некоторые природные процессы, к примеру, в безветренную погоду, при повышенной солнечной радиации в нижних слоях атмосферы идет незначительный обмен воздушными массами.

Химическая составляющая

Подобная погода способствует повышению в воздухе концентрации реагирующих веществ, в результате чего образуются оксиды азота и атомарный кислород. Он образует с молекулярным атмосферным кислородом молекулы озона. Оксид азота взаимодействует с олефинами, содержащимися в выхлопных газах, в итоге образуется избыток озона и углеводородные радикалы. Последующая диссоциация способствует накоплению избыточного количества озона в земной атмосфере. Ночью взаимодействие данного вида прекращается. Озон реагирует с олефинами, что способствует накоплению в атмосфере различных пероксидов, которые в совокупности образуют оксиданты, составляющие фотохимический смог. Они являются источником свободных радикалов, которые отличаются между собой реакционной способностью.

Фотохимический смог — это частое явление над Парижем, Лондоном, Нью-Йорком, Лос-Анджелесом и другими американскими и европейскими городами.

Какое влияние оказывает на человека фотохимический смог? Что это за явление? Он по своему физиологическому действию опасен для кровеносной и дыхательной систем, является причиной скоропостижной смерти горожан, имеющих ослабленное здоровье.

Важные факты

Выделяют сухой и влажный смог. Второй вариант свойственен для Лондона, в атмосфере которого из-за повышенной влажности скапливаются капли, образующие густые облака.

Особенно остро проблема фотохимического смога стоит в Японии, США, Великобритании, Аргентине, Мексике, Канаде. Впервые подобное явление было зафиксировано в Лос-Анджелесе в 1944 году. Так как город располагается во впадине, которая окружена морем и горами, воздушные массы застаиваются, накапливаются загрязнители, при благоприятных погодных условиях образуется смог.

Если его концентрация высока, можно увидеть голубоватую дымку, снижающую видимость, что приводит к ухудшению работы транспорта.

При меньших концентрациях загрязнителей он выглядит в виде желто-зеленоватой дымки, сплошного тумана не образуется. Если дано задание «Перечислите условия образования фотохимического сухого смога», необходимо рассматривать те газы, которые поступают в атмосферу при функционировании промышленных предприятий.

Негативное влияние

Фотохимический смог отрицательно воздействует на постройки, растения, людей, разнообразные материалы. Появление такого тумана приводит к раздражению слизистых оболочек носа, глаз, горла. Он вызывает обострение разнообразных хронических заболеваний, оказывает токсичное воздействие. Смог обладает специфическим запахом, он негативно влияет на свеклу, виноград, злаковые растения, бобы, декоративные кустарники.

Типичным признаком того, что на растение оказывалось вредное влияние фотохимического тумана, считают набухание листьев. Потом у них появляется серебристый и бронзовый оттенок.

Смог приводит к ускоренной коррозии материалов и элементов зданий, порче синтетических и резиновых изделий.

Типы смога

Выделяют лондонский влажный смог, который представляет собой сочетание тумана и газообразных примесей, которые являются отходами производства.

Ледяной смог аляскинского типа образуется при пониженных температурах из пара газовых бытовых выбросов и отопительных систем.

Сухой смог лос-анжелесского типа появляется как результат фотохимических реакций, происходящих в газовых выбросах под воздействием солнечной радиации.

Радиационный туман появляется при радиационном охлаждении поверхности земли и влажного воздуха в нижних слоях атмосферы до точки росы. Он появляется ночью при небольшом ветре, безоблачной погоде при антициклоне.

Варианты защиты земельных ресурсов

Почва представляет собой элемент биосферы, создающий полноценные условия для биохимической среды человека, растений, животных. Почвы накапливают атмосферные осадки, регулируют водный баланс, обеспечивают чистоту подземных рек и озер. Фотохимический смог негативно отражается на плодородности почвы, делает ее непригодной для применения, поэтому так важно проводить мероприятия по охране и защите земель в государственных масштабах.

Среди мер, которые должны приниматься уже сегодня, чтобы сохранить почву для будущих поколений, выделяют сокращение применения земельных ресурсов для промышленных целей, устранение загрязнений промышленных предприятий, располагающихся вблизи земельного фонда.

Особое внимание должно уделяться систематической рекультивации участков земной поверхности, которые нарушены производственной деятельностью.

От тех эффективных мер, которые будут предприняты по защите земельных угодий, атмосферы на государственном уровне, напрямую зависит экологическая обстановка на нашей планете, здоровье живых организмов, которые на ней обитают.

Источник: FB.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.