光化學(xué)煙霧的危害及防治

光化學(xué)煙霧的危害及防治

1控制城市環(huán)境污染隨著改革開放和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，各種燃燒設(shè)備和汽車的排放量迅速增加，污染（nox）和碳?xì)浠衔铮╤c）等有害物質(zhì)的數(shù)量日益增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每1000輛汽車的日排放量為3000kg、hc20000kg、hc5850kg和150kg。又因城市高大建筑物的阻擋,污染物不易擴(kuò)散,致使城市上空經(jīng)常形成穩(wěn)定的污染層,NOx在中午的光照條件下極易形成光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧事件在世界各地不斷出現(xiàn),出現(xiàn)次數(shù)和分布地域都明顯增加。1946年最早出現(xiàn)在美國第三大城市洛杉磯,1955年,在歐洲和美洲的許多城市都發(fā)現(xiàn)了對植物有典型的“煙霧傷害”。1961年在全美國的城市都發(fā)現(xiàn)了光化學(xué)煙霧的征兆。當(dāng)前,世界上許多交通發(fā)達(dá)的大城市都發(fā)生了程度不同的光化學(xué)污染。事實(shí)上我國的一些大城市也已發(fā)生了光化學(xué)污染,如蘭州市西固地區(qū)就已監(jiān)測到典型的光化學(xué)污染。控制城市空氣污染,防止光化學(xué)煙霧的發(fā)生是當(dāng)前擺在環(huán)境保護(hù)工作者面前亟待解決的問題。作為環(huán)境保護(hù)工作者有必要對光化學(xué)煙霧的危害、污染源及防治對策著重進(jìn)行探討。2光化學(xué)快速氧化法由各種燃燒設(shè)備,特別是汽車排出廢氣中的碳?xì)浠衔锖偷趸锏纫淮挝廴疚?在空氣中經(jīng)太陽光(紫外光)照射后,各種污染物之間發(fā)生相應(yīng)反應(yīng),生成臭氧、醛類、過氧乙酰硝酸脂等二次污染物,它們在大氣中是一種具有刺激性的淺藍(lán)色煙霧(其中有氣體污染物,也有氣溶膠),稱為光化學(xué)煙霧。光化學(xué)煙霧是在汽油作為動力燃料燃燒之后出現(xiàn)的一種新型污染現(xiàn)象。早在1946年美國的洛杉磯便出現(xiàn)了這種類型的大氣污染。其現(xiàn)象是大氣呈白色霧狀(有時帶紫色或黃褐色),能見度降低,并具有特殊的刺激味,刺激眼睛和喉嚨。煙霧具有氧化性,能使橡膠開裂,使植物葉片變黃以致枯死。3光化學(xué)煙霧的主要危害光化學(xué)煙霧不僅影響了人體健康,而且對植物也有較強(qiáng)的損害作用。同時還降低了大氣的能見度。3.1光化學(xué)污染時期光化學(xué)煙霧最明顯的危害是對人眼的刺激作用。出現(xiàn)眼流淚、發(fā)紅(俗稱紅眼病)。據(jù)資料統(tǒng)計(jì),美國加里福尼亞洲由于光化學(xué)煙霧的作用,曾使該州3/4的人發(fā)生了紅眼病。日本東京1970年發(fā)生的光化學(xué)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(yán)重。1952年洛杉磯事件發(fā)生時,兩天內(nèi)就使65歲以上的老人死亡400余人。若大氣中臭氧濃度達(dá)到0.1ppm-0.5ppm時,會引起哮喘發(fā)作,導(dǎo)致上呼吸道疾病惡化,使視覺敏感度和視力降低。受害嚴(yán)重者,呼吸困難、胸痛、頭暈、發(fā)燒、嘔吐、以致血壓下降、昏迷不醒。長期慢性傷害,可引起肺機(jī)能衰退、支氣管炎、甚至發(fā)展成肺癌等。3.2光化學(xué)污染造成農(nóng)業(yè)降耗光化學(xué)煙霧能使植物葉片受害變黃以致枯死。據(jù)資料統(tǒng)計(jì),僅加里福尼亞州1959年由于光化學(xué)污染引起的農(nóng)作物減產(chǎn)損失已達(dá)800萬美元。使大片樹木枯死,葡萄減產(chǎn)60%以上,柑桔也嚴(yán)重減產(chǎn)。對光化學(xué)煙霧敏感的植物還有棉花、煙草、甜菜、萵苣、番茄、菠菜、某些花卉和多種樹木。3.3光化學(xué)煙氣溶膠光化學(xué)煙霧的重要特征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(zhì)在大氣中形成了光化學(xué)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。由于光化學(xué)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(jī)的正常運(yùn)行,使交通事故猛增。4光化學(xué)煙霧的主要原因4.1機(jī)動車尾氣排放量增,污染物會成為城市環(huán)境污染的重要來源如汽車、火車、飛機(jī)等交通工具排出含有CO,NOx和碳?xì)浠衔?HC)等污染物的尾氣。特別是機(jī)動車尾氣向大氣排放CO,HC,NOx及固體顆粒物等。我國主要大城市機(jī)動車數(shù)量大幅度增長,機(jī)動車尾氣已成為形成光化學(xué)煙霧的一個重要來源。據(jù)資料表明,北京、上海等大城市機(jī)動車排放的污染物已占大氣污染負(fù)荷的60%以上,其中,排放的CO對大氣污染的分擔(dān)率達(dá)80%,NOx達(dá)到40%。這說明我國大城市的大氣污染正由第一代煤煙型污染向第二代汽車型污染轉(zhuǎn)變。1985年全國機(jī)動車保有量僅有300萬輛,1990年為500萬輛,1997年增至1300萬輛。預(yù)計(jì)到2010年將達(dá)到4500萬輛,排出的NOx將達(dá)到228萬噸。由此可知,機(jī)動車尾氣排出大量的NOx,HC和CO等有害物質(zhì),在強(qiáng)陽光照射下,極易在城市發(fā)生光化學(xué)煙霧事件。4.2光化學(xué)煙煙污染源由火力發(fā)電廠、鋼鐵廠、冶煉廠、煉焦廠、石油化工廠、氮肥廠等工礦企業(yè)在生產(chǎn)過程中所排放的CO2,CO,NOx和煤煙粉塵等,都是引發(fā)光化學(xué)煙霧的重要污染源。4.3家庭微波爐和加熱設(shè)備的耗氣量家庭用的爐灶與取暖設(shè)備數(shù)量大、分布廣、排放高度低、多排氣于居住區(qū),是低空大氣污染源之一。5光化學(xué)煙霧防治對策5.1提高技術(shù)，降低nox和hc車輛污染汽車尾氣是NOx和HC化合物最主要的排放源。改進(jìn)技術(shù)控制汽車尾氣是避免光化學(xué)煙霧的形成,保證空氣環(huán)境質(zhì)量的有效措施。5.1.1尾氣污染物排放主要是在排氣系統(tǒng)中安裝熱反應(yīng)器,催化反應(yīng)器和向排氣門處噴入新鮮空氣的辦法來減少尾氣污染物的排放量(目前,我國生產(chǎn)的部分汽車已經(jīng)安裝尾氣凈化裝置)。5.1.2燃料燃燒與從co和hc排放的廢氣對比即改變汽油成份或者使用代作燃料代替汽油,來降低汽車尾氣污染。資料表明,天然氣燃料燃燒與無鉛汽油相比CO和HC的排放量均可降低60%以上;甲醇燃料與汽油相比CO和HC的排放量也可降低37%和56%;燃?xì)淦嚺欧诺腘Ox不到汽油車的10%;可見改良燃料是控制汽車污染的一條有效措施。5.2暖供熱發(fā)展高效節(jié)能技術(shù)推廣型煤及洗選煤的生產(chǎn)和使用,以減少煤塵和SO2的排放量。發(fā)展區(qū)域集中供暖供熱,設(shè)立大的熱電站和供熱站,以代替分散的鍋爐,安裝高效除塵設(shè)備和采用高煙囪排放以改善城市環(huán)境質(zhì)量;依據(jù)法規(guī),嚴(yán)格限制煉油廠,石油化工廠以及氮肥廠等化工廠的廢氣排放,加強(qiáng)生產(chǎn)管理,減少生產(chǎn)過程中的跑、冒、滴、漏。5.3禁止汽車行駛光化學(xué)煙霧是有前兆的,可通過監(jiān)測發(fā)出警報(bào),采取措施加以避免。當(dāng)氧化劑濃度達(dá)到0.5ppm時,接近危險水平,應(yīng)禁止垃圾燃燒,減少其它燃燒,減少汽車行駛;當(dāng)氧化劑濃度達(dá)到1.0ppm時,開始危害健康的水平,應(yīng)嚴(yán)格禁止汽車行駛,其余措施同上;當(dāng)氧化劑濃度達(dá)到1.5ppm時,嚴(yán)重危害健康的水平,除完全采用上述