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摘 要：光化学烟雾是一种特殊的空气污染，是空气污染物在大气中与阳光发生反应并与排放物结合形成光化学烟雾。光化学烟雾中的主要空气污染物是碳氧化物（CO，CO2），氮氧化物和硝酸（NO，NO2，HNO3），二氧化硫和硫酸（SO2，H2SO4），悬浮颗粒物（SPM），臭氧（O3），挥发性有机化合物（VOCs）。尽管光化学烟雾几乎是不可见的，它的危害却非常大，对人体及植物都有所刺激。
关键词：影响；空气；光化学烟雾
光化学烟雾是由阳光和碳氢化合物及二氧化氮等污染物的反应引起的。虽然光化学烟雾通常是看不见的，但它是非常有害的。在光化学烟雾浓度高的地区，呼吸系统疾病的发病率较其他地区大幅提升。因此，光化学烟雾被认为是现代工业化的产物。它存在于所有的现代城市中，在阳光充足、气候温暖干燥、机动车数量众多的城市中更为常见。由于它与风一起传播，也会影响到人烟稀少的地区。
1.光化学烟雾的形成
1.1氮氧化物的形成
在自然界中，氧化亚氮（N2O）是由土壤细菌产生的，在大气中氧化亚氮（N2O）会被氧化成一氧化氮（NO）。
一氧化氮（NO）被臭氧氧化为二氧化氮。
高温燃烧是一种人为的二氧化氮源。
随着臭氧对大气中二氧化氮的氧化作用：
1.2臭氧的形成（O3）
臭氧是由大气中的氧气通过对紫外线吸收而形成的。
①
由此可见，臭氧可以不断地被消耗和創造。臭氧是由阳光下的氮氧化物和碳氢化合物之间的反应，或汽车发动机或电子设备（如复印机）中产生的电火花形成的；在自然界中，雷电作用的下会有臭氧的生成。臭氧和氮、氢和氯之间也会发生化学反应。
少量的氮氧化物可以破坏大量的臭氧：
1.3碳氢化合物的形成
碳氢化合物是由氮氧化物和碳氢化合物在阳光下共同反应形成的，汽车发动机的电火花或复印机之类的电子设备也会引起碳氢化合物的生成。由于汽车的发动机并不总是完全燃烧燃料，汽车尾气里也有少量的碳氢化合物。部分汽油和有机溶剂无人看管并暴露在空气中，由于这些溶剂在自然界中是具有挥发性的，故而这部分碳氢化合物对人类的健康构成威胁。
1.4粒子的形成
烟雾是由粒子构成的。粒子可能来源于燃烧的燃料和碳基分子的灰烬，例如醛、酮和碳氢化合物。
2.光化学烟雾的影响因素
光化学烟雾的形成需要一定的条件，例如阳光、碳氢化合物和氮氧化物。
（1）氮氧化物（NOx）和挥发性有机化合物（VOC）的排放浓度也会影响光化学烟雾。这两种物质与工业化及汽车的排放有关，化石燃料燃烧会产生光化学烟雾。
（2）日照的时间是影响光化学烟雾量的一个非常重要的因素。清晨人们开车出门，增加了NOx和VOCs的排放；上午晚些时候，交通流量减少，NOx和VOCs开始反应形成二氧化氮；由于白天晚些时候阳光变得更加强烈，NO2被分解；与此同时，一些NO2可以与挥发性有机化合物发生反应，产生PAN这样的有毒化学物质；随着阳光的减少，臭氧的产生停止了。
（3）地形是影响其严重程度的又一个因素。地势较低的地区更容易受到光化学烟雾的影响，周围的山丘和山脉往往会减少空气流动，从而导致烟雾浓度上升。
3.光化学烟雾的影响
（1）人类的影响：光化学烟雾中的主要污染物有氮氧化合物、挥发性有机化合物（VOCs）、臭氧、硝酸过氧化乙酰（PAN）。经研究，这些物质可能会导致心脏和肺的问题、人体抵抗力降低、对眼镜以及呼吸系统的刺激以及癌症。
（2）植被破坏：光化学烟雾会破坏树叶，降低生长、生产力和繁殖能力，植物细胞破裂和坏死，生长发育迟缓。它会导致昆虫和疾病，甚至死亡。长期以来，当污染物水平相当高时，农作物就会受到严重损害。
增强的温室效应
4.结论
减少污染最有效的方法是减少主要污染物的排放。
（1）减少氮氧化物。
减少氮氧化物的主要方法是使用一种叫做“催化还原”的方法，这种方法在工业和汽车应用中都有使用。例如，在汽车尾气排放系统中安装的转化器，把发动机废气中的一氧化氮转化为氮气和氧气。
氮不是汽车或发电站使用的实际燃料，而是来源于燃烧产生的气体。使用较少的空气可以减少燃烧过程中氮氧化物的排放。
（2）VOCs的还原。
有很多方法可以减少机动车的VOCs的排放。措施包括使用液化石油气（LPG）或压缩天然气（CNG）而不是汽油，尽可能使用其他交通方式（如公共汽车、自行车）。
参考文献
[1] “Research Areas：Hazardous Components” Research Programs：Particulate Matter（PM）Health Effects，Environmental Protection Agency，May 2，2008.
[2]Patel S.“ Relative Sensitivity of Urban Area to Photochemical Smog and Control”，Proceedings of All India Seminar on Global Impact of Air Pollution，Institutions of Engineers，Jaipur，Rajasthan，April 30-May 1，2011.
作者简介
夏群悦（1992—），女，汉族，上海市，研究生，助理工程师，天津市交通科学研究院，市政方向。
（作者单位：天津市交通科学研究院）
关键词：影响；空气；光化学烟雾
光化学烟雾是由阳光和碳氢化合物及二氧化氮等污染物的反应引起的。虽然光化学烟雾通常是看不见的，但它是非常有害的。在光化学烟雾浓度高的地区，呼吸系统疾病的发病率较其他地区大幅提升。因此，光化学烟雾被认为是现代工业化的产物。它存在于所有的现代城市中，在阳光充足、气候温暖干燥、机动车数量众多的城市中更为常见。由于它与风一起传播，也会影响到人烟稀少的地区。
1.光化学烟雾的形成
1.1氮氧化物的形成
在自然界中，氧化亚氮（N2O）是由土壤细菌产生的，在大气中氧化亚氮（N2O）会被氧化成一氧化氮（NO）。
一氧化氮（NO）被臭氧氧化为二氧化氮。
高温燃烧是一种人为的二氧化氮源。
随着臭氧对大气中二氧化氮的氧化作用：
1.2臭氧的形成（O3）
臭氧是由大气中的氧气通过对紫外线吸收而形成的。
①
由此可见，臭氧可以不断地被消耗和創造。臭氧是由阳光下的氮氧化物和碳氢化合物之间的反应，或汽车发动机或电子设备（如复印机）中产生的电火花形成的；在自然界中，雷电作用的下会有臭氧的生成。臭氧和氮、氢和氯之间也会发生化学反应。
少量的氮氧化物可以破坏大量的臭氧：
1.3碳氢化合物的形成
碳氢化合物是由氮氧化物和碳氢化合物在阳光下共同反应形成的，汽车发动机的电火花或复印机之类的电子设备也会引起碳氢化合物的生成。由于汽车的发动机并不总是完全燃烧燃料，汽车尾气里也有少量的碳氢化合物。部分汽油和有机溶剂无人看管并暴露在空气中，由于这些溶剂在自然界中是具有挥发性的，故而这部分碳氢化合物对人类的健康构成威胁。
1.4粒子的形成
烟雾是由粒子构成的。粒子可能来源于燃烧的燃料和碳基分子的灰烬，例如醛、酮和碳氢化合物。
2.光化学烟雾的影响因素
光化学烟雾的形成需要一定的条件，例如阳光、碳氢化合物和氮氧化物。
（1）氮氧化物（NOx）和挥发性有机化合物（VOC）的排放浓度也会影响光化学烟雾。这两种物质与工业化及汽车的排放有关，化石燃料燃烧会产生光化学烟雾。
（2）日照的时间是影响光化学烟雾量的一个非常重要的因素。清晨人们开车出门，增加了NOx和VOCs的排放；上午晚些时候，交通流量减少，NOx和VOCs开始反应形成二氧化氮；由于白天晚些时候阳光变得更加强烈，NO2被分解；与此同时，一些NO2可以与挥发性有机化合物发生反应，产生PAN这样的有毒化学物质；随着阳光的减少，臭氧的产生停止了。
（3）地形是影响其严重程度的又一个因素。地势较低的地区更容易受到光化学烟雾的影响，周围的山丘和山脉往往会减少空气流动，从而导致烟雾浓度上升。
3.光化学烟雾的影响
（1）人类的影响：光化学烟雾中的主要污染物有氮氧化合物、挥发性有机化合物（VOCs）、臭氧、硝酸过氧化乙酰（PAN）。经研究，这些物质可能会导致心脏和肺的问题、人体抵抗力降低、对眼镜以及呼吸系统的刺激以及癌症。
（2）植被破坏：光化学烟雾会破坏树叶，降低生长、生产力和繁殖能力，植物细胞破裂和坏死，生长发育迟缓。它会导致昆虫和疾病，甚至死亡。长期以来，当污染物水平相当高时，农作物就会受到严重损害。
增强的温室效应
4.结论
减少污染最有效的方法是减少主要污染物的排放。
（1）减少氮氧化物。
减少氮氧化物的主要方法是使用一种叫做“催化还原”的方法，这种方法在工业和汽车应用中都有使用。例如，在汽车尾气排放系统中安装的转化器，把发动机废气中的一氧化氮转化为氮气和氧气。
氮不是汽车或发电站使用的实际燃料，而是来源于燃烧产生的气体。使用较少的空气可以减少燃烧过程中氮氧化物的排放。
（2）VOCs的还原。
有很多方法可以减少机动车的VOCs的排放。措施包括使用液化石油气（LPG）或压缩天然气（CNG）而不是汽油，尽可能使用其他交通方式（如公共汽车、自行车）。
参考文献
[1] “Research Areas：Hazardous Components” Research Programs：Particulate Matter（PM）Health Effects，Environmental Protection Agency，May 2，2008.
[2]Patel S.“ Relative Sensitivity of Urban Area to Photochemical Smog and Control”，Proceedings of All India Seminar on Global Impact of Air Pollution，Institutions of Engineers，Jaipur，Rajasthan，April 30-May 1，2011.
作者简介
夏群悦（1992—），女，汉族，上海市，研究生，助理工程师，天津市交通科学研究院，市政方向。
（作者单位：天津市交通科学研究院）