- katangian
- Ang ilang mga reaksyon na nangyayari sa troposfound
- Pangunahin at pangalawang pollutant ng hangin
- Ang pagbuo ng osono sa troposfound
- Mga sanhi ng photochemical smog
- Mga epekto ng smog
- Mga Sanggunian
Ang photochemical smog ay isang siksik na fog na nabuo dahil sa mga reaksyon ng kemikal ng mga gas mula sa mga engine ng pagkasunog ng mga sasakyan. Ang mga reaksyon na ito ay pinagsama ng sikat ng araw at nangyayari sa troposfound, isang layer ng kapaligiran na umaabot mula 0 hanggang 10 km sa itaas ng lupa.
Ang salitang smog ay nagmula sa pag-urong ng dalawang salita sa wikang Ingles: «fog», na nangangahulugang kabog o ambon, at «usok», na nangangahulugang usok. Ang paggamit nito ay nagsimula noong 1950s upang magtalaga ng isang haze na sumaklaw sa lungsod ng London.
Larawan 1. Photochemical smog sa Salt Lake City, USA. Pinagmulan: Eltiempo10, mula sa Wikimedia Commons
Ang smog ay nagpapakita ng isang madilaw-dilaw-kayumanggi-kulay-abo na haze, na nagmula sa maliliit na patak ng tubig na nakakalat sa kalangitan, na naglalaman ng mga produktong kemikal ng mga reaksyon na nangyayari sa pagitan ng mga pollutant ng hangin.
Ang haze na ito ay pangkaraniwan sa mga malalaking lungsod dahil sa mataas na konsentrasyon ng mga kotse at mas matindi na trapiko ng sasakyan, ngunit kumalat din ito sa mga lugar na malinis, tulad ng Grand Canyon sa estado ng Arizona, USA.
Kadalasan, ang smog ay may katangian, hindi kasiya-siya na amoy, dahil sa pagkakaroon ng ilang mga tipikal na sangkap na pang-kemikal. Ang mga intermediate na produkto at ang pangwakas na mga compound ng mga reaksyon na nagdudulot ng smog, seryosong nakakaapekto sa kalusugan ng tao, hayop, halaman at ilang mga materyales.
katangian
Ang ilang mga reaksyon na nangyayari sa troposfound
Ang isa sa mga natatanging tampok ng kapaligiran ng planeta ng Earth ay ang kapasidad ng pag-oxidizing, dahil sa malaking kamag-anak na dami ng diatomic molekular oxygen (O 2 ) naglalaman ito (humigit-kumulang 21% ng komposisyon nito).
Sa huli, halos lahat ng mga gas na inilabas sa kapaligiran ay ganap na na-oxidized sa hangin, at ang mga dulo ng mga produktong mga oxidations na ito ay idineposito sa ibabaw ng Earth. Ang mga proseso ng oksihenasyon na ito ay mahalaga sa kahalagahan upang malinis at mabulok ang hangin.
Ang mga mekanismo ng mga reaksyong kemikal na nangyayari sa pagitan ng mga pollutant ng hangin ay napaka-kumplikado. Sa ibaba ay isang pinasimple na paglalantad sa kanila:
Pangunahin at pangalawang pollutant ng hangin
Ang mga gas na inilabas ng pagkasunog ng mga fossil fuels sa mga makina ng kotse na pangunahin ay naglalaman ng nitric oxide (NO), carbon monoxide (CO), carbon dioxide (CO 2 ) at pabagu-bago ng isip mga organikong compound (VOCs).
Ang mga compound na ito ay tinatawag na pangunahing pollutant, dahil sa pamamagitan ng mga reaksiyong kemikal na pinagsama ng ilaw (photochemical reaksyon) gumawa sila ng isang serye ng mga produkto na tinatawag na pangalawang pollutant.
Karaniwan, ang pinakamahalagang pangalawang pollutant ay nitrogen dioxide (WALANG 2 ) at osono (O 3 ), na ang mga gas na pinaka-nakakaimpluwensya sa pagbuo ng smog.
Ang pagbuo ng osono sa troposfound
Ang Nitric oxide (NO) ay ginawa sa mga makina ng kotse sa pamamagitan ng reaksyon sa pagitan ng oxygen at nitrogen sa hangin sa mataas na temperatura:
N 2 (g) + O 2 (g) → 2NO (g), kung saan (g) ay nangangahulugang sa estado ng gas.
Ang Nitric oxide na pinakawalan sa atmospera ay na-oxidized sa nitrogen dioxide (HINDI 2 ):
2NO (g) + O 2 (g) → 2NO 2 (g)
WALANG 2 ay sumasailalim sa pagbubungkal ng photochemical na pinagsama ng sikat ng araw:
HINDI 2 (g) + hγ (ilaw) → HINDI (g) + O (g)
Ang Oxygen O sa atomic form ay isang napaka-reaktibo na species na maaaring magsimula ng maraming mga reaksyon tulad ng pagbuo ng ozon (O 3 ):
O (g) + O 2 (g) → O 3 (g)
Ang osono sa stratosphere (layer ng kapaligiran sa pagitan ng 10 km at 50 km sa itaas ng ibabaw ng lupa) ay gumagana bilang isang proteksiyon na sangkap ng buhay sa Earth, dahil sinisipsip nito ang mataas na enerhiya na radiation ng ultraviolet na nagmula sa araw; ngunit sa terrestrial troposfound, ang osono ay may napakasamang epekto.
Larawan 2. Smog sa New York. Pinagmulan: Wikipedia Commons
Mga sanhi ng photochemical smog
Ang iba pang mga landas para sa pagbuo ng osono sa troposfope ay mga kumplikadong reaksyon na kinasasangkutan ng mga nitrogen oxides, hydrocarbons at oxygen.
Ang isa sa mga kemikal na compound na nabuo sa mga reaksiyong ito ay peroxyacetyl nitrate (PAN), na isang malakas na ahente ng luha na nagdudulot din ng kahirapan sa paghinga.
Ang mga pabagu-bago na organikong compound ay hindi lamang mula sa mga hydrocarbon na hindi sinusunog sa mga panloob na engine ng pagkasunog, ngunit mula sa iba't ibang mga mapagkukunan, tulad ng pagsingaw ng mga solvent at fuels, bukod sa iba pa.
Ang mga VOC na ito ay sumasailalim din sa mga kumplikadong mga reaksyon ng photochemical na mapagkukunan ng osono, nitric acid (HNO 3 ) at bahagyang na-oxidized organic compound.
Mga VOC + HINDI + O 2 + Liwanag ng araw → Komplikadong halo: HNO 3, O 3 at iba't ibang mga organikong compound
Ang lahat ng mga organikong compound na ito, mga produktong oksihenasyon (alkohol at carboxylic acid), ay pabagu-bago ng isip at ang kanilang mga singaw ay maaaring mapasok sa maliliit na mga patak ng tubig na ipinamamahagi sa hangin sa anyo ng mga aerosol, na nagpapakalat ng sikat ng araw, binabawasan ang kakayahang makita. Sa ganitong paraan isang uri ng belo o fog ang ginawa sa troposfound.
Mga epekto ng smog
Ang soot o carbon particle na ginawa ng pagkasunog, asupre na anhydride (KAYA 2 ) at ang pangalawang pollutant -sulfuric acid (H 2 SO 4 ) - namamagitan din sa paggawa ng smog.
Ang ozon sa troposfact reaksyon sa C = C dobleng mga bono sa mga tisyu ng baga, mga tisyu ng halaman at hayop, na nagdudulot ng matinding pinsala. Bilang karagdagan, ang osono ay maaaring makapinsala sa mga materyales tulad ng mga gulong ng sasakyan, na nagiging sanhi ng pag-crack para sa parehong mga kadahilanan.
Ang Photochemical smog ay ang sanhi ng mga malubhang problema sa paghinga, pag-ubo, pag-ihi ng ilong at lalamunan, mas maikli ang paghinga, sakit sa dibdib, rhinitis, pangangati ng mata, disfunction ng baga, nabawasan ang pagtutol sa pagkontrata ng mga nakakahawang sakit na paghinga, napaaga na pag-iipon ng mga tisyu sa baga, matinding brongkitis, pagkabigo sa puso at kamatayan.
Sa mga lungsod tulad ng New York, London, Mexico City, Atlanta, Detroit, Salt Lake City, Warsaw, Prague, Stuttgart, Beijing, Shanghai, Seoul, Bangkok, Bombay, Calcutta, Delhi, Jakarta, Cairo, Maynila, Karachi, tinawag Sa mga megacities, ang mga peak kritikal na yugto ng photochemical smog ay naging sanhi ng alarma at mga espesyal na hakbang upang higpitan ang sirkulasyon.
Ang ilang mga mananaliksik ay nag-ulat na ang kontaminasyon na dulot ng asupre dioxide (SO 2 ) at sulfates ay nagdudulot ng pagbawas sa paglaban sa pagkontrata ng kanser sa suso at colon sa mga populasyon na naninirahan sa hilagang latitude.
Ang iminungkahing mekanismo upang ipaliwanag ang mga katotohanang ito ay ang smog, sa pamamagitan ng pagkalat ng insidente ng sikat ng araw sa troposfera, ay nagdudulot ng pagbawas sa magagamit na ultraviolet type B (UV-B) radiation, na kinakailangan para sa biochemical synthesis ng bitamina D Ang bitamina D ay gumagana bilang isang proteksyon ahente laban sa parehong uri ng kanser.
Sa ganitong paraan, makikita natin na ang isang labis na mataas na enerhiya na radiation ng ultraviolet ay nakakapinsala sa kalusugan, ngunit din ang kakulangan ng radiation ng UV-B ay may nakakapinsalang epekto.
Mga Sanggunian
- Ashraf, A., Butt, A., Khalid, I., Alam, RU, at Ahmad, SR (2018). Ang pagsusuri ng smog at ang epekto nito sa naiulat na mga sakit sa ibabaw ng ocular: Isang kaso ng pag-aaral ng 2016 smog event ng Lahore. Kapaligiran Atmospheric. doi: 10.1016 / j.atmosenv.2018.10.029
- Bang, HQ, Nguyen, HD, Vu, K. et al. (2018). Photochemical Smog Modeling Gamit ang Air Polusyon sa Chemical Transport Model (TAPM-CTM) sa Ho Chi Minh City, Vietnam Environmental Modelling & Assessment. 1: 1-16. doi.org/10.1007/s10666-018-9613-7
- Dickerson, RR, Kondragunta, S., Stenchikov, G., Civerolo, KL, Doddridge, B. G at Holben, BN (1997). Ang Epekto ng Aerosols sa Solar Ultraviolet Radiation at Photochemical Smog. Science. 278 (5339): 827-830. doi: 10.1126 / science.278.5339.827
- Hallquist, M., Munthe, J., Tao, MH, Chak, W., Chan, K., Gao, J., et al (2016) Photochemical smog sa China: mga pang-agham na hamon at implikasyon para sa mga patakaran sa kalidad ng hangin. Review ng Pambansang Agham. 3 (4): 401–403. Doi: 10.1093 / nsr / nww080
- Xue, L., Gu, R., Wang, T., Wang, X., Saunders, S., Blake, D., Louie, PKK, Luk, CWY, Simpson, I., Xu, Z., Wang, Z., Gao, Y., Lee, S., Mellouki, A., at Wang, W .: Oxidative kapasidad at radikal na kimika sa maruming kapaligiran ng Hong Kong at Pearl River Delta na rehiyon: pagsusuri ng isang matinding photochemical smog episode, Atmos. Chem. Phys., 16, 9891-9903, https://doi.org/10.5194/acp-16-9891-2016, 2016.