基本介紹
簡介,危害,對人體健康的影響,對植物的傷害,降低大氣能見度,對生活條件的危害,對建築物的危害,防治措施,案件實例,其他方面,
簡介
光化學污染，是指光化學煙霧造成的污染。光化學煙霧主要是由於汽車尾氣和工業廢氣排放造成的，汽車尾氣中的烯烴類碳氫化合物和二氧化氮（NO2）被排放到大氣中後，在強烈的陽光紫外線照射下，會吸收太陽光所具有的能量。這些物質的分子在吸收了太陽光的能量後，會變得不穩定起來，原有的化學鏈遭到破壞，形成新的物質。這種化學反應被稱為光化學反應，其產物就是含劇毒的光化學煙霧。
氮氧化物(NOx)主要是指一氧化氮和二氧化氮，是光化學污染中的一次污染物。NO和NO2都是對人體有害的氣體。氮氧化物和碳氫化合物(HC)在大氣環境中受強烈的太陽紫外線照射後產生一種新的二次污染物——光化學煙霧，在這種複雜的光化學反應過程中，主要生成光化學氧化劑(主要是臭氧)及其他多種複雜的化合物，統稱光化學煙霧。
光化學污染
光化學污染經過研究表明，在北緯60度～南緯60度之間的一些大城市，都可能發生光化學煙霧。光化學煙霧主要發生在陽光強烈的夏、秋季節，如：濕度低、氣溫在24－32℃度的夏季晴天的中午或午後。隨著光化學反應的不斷進行，反應生成物不斷蓄積，光化學煙霧的濃度不斷升高，約3h～4h後達到最大值。這種光化學煙霧可隨氣流飄移數百公里，使遠離城市的農村莊稼也受到損害。
危害
對人體健康的影響
光化學煙霧最明顯的危害是對人眼的刺激作用。出現眼流淚、發紅(俗稱紅眼病)。據資料統計,美國加里福尼亞洲由於光化學煙霧的作用,曾使該州3/4的人發生了紅眼病。日本東京1970年發生的光化學污染時期有20,000人患了紅眼病。除眼外,對鼻、咽、氣管和肺均有明顯的刺激作用。對老人、兒童和病弱者尤為嚴重。1952年洛杉磯事件發生時,兩天內就使65歲以上的老人死亡400餘人。若大氣中臭氧濃度達到0.1ppm-0.5ppm時,會引起哮喘發作,導致上呼吸道疾病惡化,使視覺敏感度和視力降低。受害嚴重者,呼吸困難、胸痛、頭暈、發燒、嘔吐、以致血壓下降、昏迷不醒。長期慢性傷害,可引起肺機能衰退、支氣管炎、甚至發展成肺癌等。
對植物的傷害
光化學煙霧能使植物葉片受害變黃以致枯死。據資料統計,僅加里福尼亞州1959年由於光化學污染引起的農作物減產損失已達800萬美元。使大片樹木枯死,葡萄減產60%以上,柑桔也嚴重減產。對光化學煙霧敏感的植物還有棉花、菸草、甜菜、萵苣、番茄、菠菜、某些花卉和多種樹木。
降低大氣能見度
光化學煙霧的重要特徵之一是降低了大氣的能見度,縮短了視程。這主要是污染物質在大氣中形成了光化學煙霧氣溶膠,這種氣溶膠的顆粒大小為0.3μm～1.0μm,它們不易沉降,與可見光波長相一致,對光散射影響很大,從而明顯的降低了能見度。由於光化學煙霧氣溶膠引起大氣渾濁,能見度降低,因此防礙了汽車、飛機的正常運行,使交通事故猛增。
對生活條件的危害
大氣中的煙霧會污染街道、庭院，使居室及室內的設備、衣服等被腐蝕受損。
對建築物的危害
光化學煙霧中的各種氧化物會腐蝕建築材料和設備器材。
防治措施
控制氮氧化物、碳氫化物、一氧化碳的排放，尤其是前兩種污染物，機動車的尾氣控制是關鍵，一輛兩衝程的麾托車的污染量是一輛轎車的4倍，所以在一些麾托車較多的城市更要採取有效的措施，比如安裝尾氣淨化裝置$改善燃料的性能等。
控制光化學煙霧形成過程中起連結作用的自由基的形成，主要是控制反應活性高的有機物的排放，能夠控制光化學煙霧的形成和發展，此外，向大氣中散發阻化劑，也可以有效地控制自由基的形成。
案件實例
美國洛杉磯光化學煙霧事件
1943年美國洛杉磯光化學煙霧事件，洛杉礬位於美國西南海岸，西面臨海，三面環山，是個陽光明媚，氣候溫暖，風景宜人的地方。早期金礦、石油和運河的開發，加之得天獨厚的地理位置，使它很快成為了一個商業、旅遊業都很發達的港口城市。洛杉磯市很快就變得空前繁榮，著名的電影業中心好萊塢和美國第一個“迪斯尼樂園”都建在了這裡。城市的繁榮又使洛杉礬人口劇增。白天，縱橫交錯的城市高速公路上擁擠著數百萬輛汽車，整個城市仿佛一個龐大的蟻穴。 然而好景不長，從40年代初開始，人們就發現這座城市一改以往的溫柔，變得“瘋狂”起來。每年從夏季至早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就會出現一種瀰漫天空的淺藍色煙霧，使整座城市上空變得渾濁不清。這種煙霧使人眼睛發紅，咽喉疼痛，呼吸憋悶、頭昏、頭痛。1943年以後，煙霧更加肆虐，以致遠離城市100千米以外的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死，柑橘減產。僅1950－1951年，美國因大氣污染造成的損失就達15億美元。1955年，因呼吸系統衰竭死亡的65歲以上的老人達400多人；1970年，約有75%以上的市民患上了紅眼病。這就是最早出現的新型大氣污染事件——光化學煙霧污染事件。
光化學污染
光化學污染洛杉礬在40年代就擁有250萬輛汽車，每天大約消耗1100噸汽油，排出1000多噸碳氫（CH）化合物，300多噸氮氧（NOx）化合物，700多噸一氧化碳（CO）。另外，還有煉油廠、供油站等其他石油燃燒排放，這些化合物被排放到陽光明媚的洛杉磯上空，製造出了一個毒煙霧工廠。
光化學污染
光化學污染光化學煙霧可以說是工業發達、汽車擁擠的大城市的一個隱患。50年代以來，世界上很多城市都不斷發生過光化學煙霧事件。光化學煙霧的形成機理十分複雜，其主要污染物來自汽車尾氣。因此，目前人們主要在改善城市交通結構、改進汽車燃料、安裝汽車排氣系統催化裝置等方面做著積極的努力，以防患於未然。
其他方面
1995年6月1日一個悶熱的傍晚，上海市市中心的一地段瀰漫著一種淡藍色的煙霧，這些區域中的居民和路上的行人普遍感到眼、鼻和喉嚨受到刺激，污染嚴重的區域更有人因受刺激而咳嗽和流淚。據上海市權威的環境監測部門監測，當時大氣中二氧化硫濃度正常，而一氧化碳和氮氧化合物等濃度嚴重超標，以此證實這是一種因汽車尾氣污染而導致的光化學煙霧。
早在本世紀40年代初，美國洛杉礬的居民發現周圍經常瀰漫著一種淺藍色煙霧，使人眼睛發紅、喉部疼痛，有的還伴有不同程度的頭昏、頭痛，但有關部門卻遲遲查不出原因。直到50年代，人們才正式查明這種新型大氣污染的來源。它是汽車尾氣中的烴類化合物和氮氧化合物經太陽紫外線照射後，發生光化學反應所致。這種污染被人們稱為"光化學煙霧"。
工商業發達的洛杉磯城在40年代就擁有250萬輛汽車，每天排放大量的氮氧化合物。氮氧化合物和碳氫化合物在強烈陽光下，會產生一系列複雜的光化學反應，生成臭氧、醛類、二氧化氮等多種化合物。這些化合物同水蒸氣在一起，在適當的條件下便形成了這種帶刺激性的淺藍色煙霧，且生成後活動性極強，如風、如雲，光化學煙霧在任何一片空間都可以安家。
隨著汽車在現代生活中占有越來越重要的位置，汽車廢氣所造成的污染也越來越嚴重地威脅到都市人的身心健康。
光化學污染
光化學污染專家們化驗分析，除了上述幾類主要的成分外，汽車排出的氣體中共有150～200種不同的化合物。這些有害氣體擴散到環境中，便造成空氣污染。世界環保組織最近的研究報告指出，汽車的密度超過每平方公里100輛時，居住環境即遭到破壞。這裡指的僅是轎車，一輛卡車或公共汽車的污染等於5輛轎車，而重型載貨車更會嚴重污染空氣、破壞路旁的植被和水源。所有這些，都會導致病毒性疾病增加和農作物減產。
據美國環境部門調查，現在美國空氣中的有害氣體和物質里，69%的鉛、70%的一氧化碳、33%的二氧化碳和35%的烴類化合物是車輛排放的。這些排放物每年會導致成千上萬的美國人死於肺癌、肺氣腫和各種呼吸系統疾病。據報載，目前英國每年有1萬人由於吸入化學微粒而死亡。這些微粒能夠進入肺部，引起心臟病發作、呼吸困難和肺癌，而汽車廢氣則是這種微粒的主要來源。
光化學污染
光化學污染有的學者在大城市裡作了社會調查：居住在距馬路100米以內的居民，在12小時內，馬路上汽車流量為1000輛次的地段里，居民肺癌死亡率為1．04/10000；汽車流量在萬輛次的地帶，肺癌死亡率為1．40/10000；在2萬輛次的地帶為1．82/10000。如果同是在汽車流量1000輛次條件下，居住地離馬路75-100米，肺癌死亡率為1．23/10000；50-70米為1．54/10000；25-50米為1.69/10000。也就是說，馬路上汽車流量越多，居住地離馬路越近，肺癌死亡率越高。
廣州衛生局在80年代對廣州4個老城區惡性腫瘤發病率統計。1980年，廣州平均每10萬人中有12．71人患惡性腫瘤，而1989年竟升至46．11人。進入90年代，有關專家測算，1994年廣州肺癌死亡率平均每10萬人為57．22人。15年來，廣州市肺癌病人增加三四倍，這與目前廣州市區每天行駛50多萬輛機動車是不分開的。
北京也是同樣，1994年已有機動車84萬輛，而且每年還以淨增10萬輛的速度增長。由於車型、燃料、保養維修不善等原因，在車輛密集的交通路口在夏季時常有化學煙霧出現，有的交通警察因長期工作在汽車煙霧之中而患上肺病。
光化學污染
光化學污染汽車廢氣對人類和動植物還存在著急性損傷。當廢氣在空氣中達到一定濃度後，受陽光中紫外線照射發生光化學反應，生成臭氧、過氧醯基硝酸酯、醛類、二氧化氮等多種具有很強氧化能力的光化學氧化劑。這些光化學反應產物即使在濃度極低的情況下，也能給生物造成重大的影響。1952年洛杉磯光化學煙霧事件致使大批居民發生眼睛紅腫、喉痛咳嗽、皮膚潮紅等症狀，嚴重者心肺功能衰竭，65歲以上的老人因中毒造成呼吸衰竭死亡的有400多人。此外，植物大面積受損，車禍增多。這次事件被列為世界十大環境公害事件之一。
1970年秋季，日本東京市區大氣中的光化學氧化劑濃度比平時高10倍，空氣污濁，有2萬人得了眼痛病。在高濃度光化學煙霧區，正在操場運動的青年學生，大部分突然眼紅、喉嚨腫痛，個別人當場昏倒。由於街道光化學煙霧濃重，苦煞了交通警察，他們只好縮短值勤時間，上崗時戴上防毒面具，下崗即歸隊吸氧，以便儘快恢復元氣。街頭出現了一種"自動售氧機"，只要向裡面丟進幾枚錢幣，就可以吸到幾口令人興奮通暢的新鮮空氣。一些廠家還別出心裁，把森林、海濱或山區的清潔空氣壓縮成"空氣罐頭"出售。
光化學污染
光化學污染汽車最常用的燃料汽油中通常加有四乙基鉛作為抗爆劑，其中約70%隨汽車廢氣排入大氣，而這當中的40%塵埃顆粒較大，迅速沉降；其餘60%的含鉛微塵能在大氣中飄浮很長時間，並可隨呼吸而進入人體。鉛是對人體危害最大的金屬之一，它能蓄積在人體組織內，對神經系統、造血系統等有明顯的毒性作用，尤其是能導致兒童的弱智和發育障礙等。
專家們研究表明，以燃油作為主要能源的機動車在人口高度集中的城市數量劇增，再加上一定的地理因素和氣象條件，均有形成光化學煙霧的潛在危險。繼美國之後，日本、前蘇聯和一些歐洲國家都相繼發生過嚴重的光化學煙霧事件。我國的成都、蘭州、重慶等大城市也曾發生過光化學煙霧。
由於機動車排氣作為一種流動污染源幾乎可涉及遠離工業區的城市的每一個角落，因此機動車的排氣污染已取代了前些年工廠企業的排氣污染而成為現代城市最主要的大氣污染源。幾乎不用什麼監測儀器，人們在馬路上隨時可以嗅到汽車廢氣的焦澀味，即使在晴朗的天氣里，在馬路上遠眺，總感覺空中籠罩著一層薄霧……生活在市區的居民，已從直觀上強烈地感覺到了這種大氣污染的威脅。而且，由於汽車尾氣排出物貼近地面，四周高樓林立，不易稀釋擴散；市區綠化又稀疏難覓，環境自淨能力極為低下，因此，最終導致光化學煙霧的發生。
正如生態學家陳敏豪先生所言：在上海出現光化學煙霧與蘭州、重慶這些四面環山的城市決不可相提並論。在上海這樣好的地理位置出現光化學煙霧已不是污染警告，而是大大地犯忌了。由此可見，加強對機動車輛的嚴格管理已是當務之急的大事了。
世界上一些已開發國家為減少汽車廢氣對城市環境的危害而採取的措施歸納起來大致有以下幾條。一是在新建城市的用地規劃上儘量避免大氣擴散條件較差的山谷或盆地等地形，大力改善現有城市的交通基礎設施，增強綠化，拓寬馬路，興建高架橋，消除堵車現象。二是加強有效的環保法規干預。
歐洲目前已有15個國家實施了新的城市環保法規。1995年初，英國政府宣布在全國23個城市設立永久性的道旁廢氣檢測系統，超標車輛將被責令立即停駛，並罰款2500英鎊。三是改革燃料。據統計，目前全球有60%以上的汽車發動機使用無鉛汽油，其中日本與巴西已全部使用無鉛汽油；加拿大從1989年12月1日起市場只供應無鉛汽油；美國汽油90%無鉛；瑞典汽油56%無鉛。各國還加緊開發以清潔能源為動力的低污染汽車技術，以促使其早日實用化。四是改善公共運輸，控制汽車的數量和密度。歐洲的荷蘭、丹麥、英國、德國等國先一步，而美國的洛杉礬市擴大公共運輸系統，使該市每天車流量減少了9萬輛，汽車廢氣排放量由此而減少了50%。
近年來我國在預防和治理光化學煙霧上也採取了一系列綜合性措施，其中包括制訂法規，在污染嚴重的大中城市，制定了嚴格的大氣質量標準和各類汽車尾氣排放標準，引導、鼓勵發展天然氣汽車和電動汽車。同時，要提高汽油質量，推廣無鉛化汽油。1996年9月中旬，我國南京市綠色出租汽車公司，專門從上海大眾汽車製造廠訂購了200輛"環保型計程車"，這種計程車使用潔淨的液化氣作為燃料，從而使汽車尾氣排放造成的污染大大降低。使用天然氣汽車和電動汽車也是我國下世紀實現可持續發展戰略的必要選擇。
