The fotochemický smog Jedná se o hustou mlhu, která se tvoří v důsledku chemických reakcí plynů emitovaných spalovacími motory automobilů. Tyto reakce jsou zprostředkovány slunečním světlem a vyskytují se v troposféře, vrstvě atmosféry, která sahá od 0 do 10 km nad zemí..
Slovo smog pochází z kontrakce dvou slov v anglickém jazyce: "mlha ", což znamená mlhu nebo mlhu a „kouřit ", což znamená kouř. Jeho použití začalo v padesátých letech minulého století k označení oparu, který pokrýval město Londýn.
Smog se projevuje jako žluto-hnědavě šedivý opar, vznikající malými kapkami vody rozptýlenými v atmosféře, které obsahují chemické produkty reakcí, ke kterým dochází mezi látkami znečišťujícími ovzduší..
Tento opar je velmi častý ve velkých městech kvůli velké koncentraci automobilů a nejintenzivnější automobilové dopravě, ale rozšířil se také do nedotčených oblastí, jako je Grand Canyon ve státě Arizona, USA..
Smog má velmi často charakteristický nepříjemný zápach kvůli přítomnosti některých typických plynných chemických složek. Meziprodukty a konečné sloučeniny reakcí, které vytvářejí smog, vážně ovlivňují lidské zdraví, zvířata, rostliny a některé materiály.
Rejstřík článků
Jedním z charakteristických rysů atmosféry planety Země je jeho oxidační kapacita v důsledku velkého relativního množství dvojatomového molekulárního kyslíku (Odva), které obsahuje (přibližně 21% jeho složení).
Nakonec jsou prakticky všechny plyny emitované do atmosféry úplně oxidovány ve vzduchu a konečné produkty těchto oxidací se ukládají na zemský povrch. Tyto oxidační procesy mají zásadní význam pro čištění a dekontaminaci vzduchu.
Mechanismy chemických reakcí, ke kterým dochází mezi látkami znečišťujícími ovzduší, jsou velmi složité. Níže je uvedena jejich zjednodušená expozice:
Plyny emitované spalováním fosilních paliv v automobilových motorech obsahují hlavně oxid dusnatý (NO), oxid uhelnatý (CO), oxid uhličitý (COdva) a těkavé organické sloučeniny (VOC).
Tyto sloučeniny se nazývají primární znečišťující látky, protože chemickými reakcemi zprostředkovanými světlem (fotochemické reakce) produkují řadu produktů zvaných sekundární znečišťující látky..
V zásadě jsou nejdůležitějšími sekundárními znečišťujícími látkami oxid dusičitý (NOdva) a ozon (O.3), což jsou plyny, které nejvíce ovlivňují tvorbu smogu.
Oxid dusnatý (NO) se vyrábí v motorech automobilů reakcí kyslíku a dusíku ve vzduchu při vysokých teplotách:
Ndva (g) + O.dva (g) → 2NO (g), kde (g) znamená v plynném stavu.
Po uvolnění oxidu dusnatého do atmosféry se oxid dusnatý oxiduje na oxid dusičitý (NOdva):
2NO (g) + Odva (g) → 2NOdva (G)
On nedva prochází fotochemickým rozkladem zprostředkovaným slunečním zářením:
NEdva (g) + hγ (světlo) → NO (g) + O (g)
Kyslík O v atomové formě je extrémně reaktivní druh, který může iniciovat mnoho reakcí, jako je tvorba ozonu (O3):
O (g) + Odva (g) → O.3 (G)
Ozon ve stratosféře (vrstva atmosféry mezi 10 km a 50 km nad zemským povrchem) funguje jako ochranná složka života na Zemi, protože absorbuje vysokoenergetické ultrafialové záření pocházející ze slunce; ale v suchozemské troposféře má ozon velmi škodlivé účinky.
Další způsoby tvorby ozonu v troposféře jsou složité reakce zahrnující oxidy dusíku, uhlovodíky a kyslík..
Jednou z chemických sloučenin generovaných při těchto reakcích je peroxyacetylnitrát (PAN), což je silné slzné činidlo, které také způsobuje potíže s dýcháním..
Těkavé organické sloučeniny pocházejí nejen z uhlovodíků, které se nespalují ve spalovacích motorech, ale také z různých zdrojů, jako je mimo jiné odpařování rozpouštědel a paliva..
Tyto VOC také procházejí složitými fotochemickými reakcemi, které jsou zdrojem ozonu, kyseliny dusičné (HNO3) a částečně oxidované organické sloučeniny.
VOC + NO + Odva + Sluneční světlo → Složitá směs: HNO3, NEBO3 a různé organické sloučeniny
Všechny tyto organické sloučeniny, produkty oxidace (alkoholy a karboxylové kyseliny), jsou také těkavé a jejich páry se mohou kondenzovat na malé kapičky kapaliny, které jsou ve vzduchu distribuovány ve formě aerosolů, které rozptylují sluneční světlo a snižují viditelnost. Tímto způsobem se v troposféře vytváří jakýsi závoj nebo mlha..
Saze nebo uhlíkový produkt spalování, anhydrid kyseliny sírové (SOdva) a sekundární znečišťující látka - kyselina sírová (HdvaSW4) -, který se také podílí na výrobě smogu.
Ozon v troposféře reaguje s dvojnými vazbami C = C plicních tkání, rostlinných a zvířecích tkání a způsobuje vážné poškození. Kromě toho může ozon způsobit poškození materiálů, jako jsou automobilové pneumatiky, a ze stejných důvodů způsobit praskliny..
Fotochemický smog způsobuje závažné dýchací potíže, záchvaty kašle, podráždění nosu a krku, kratší dýchání, bolest na hrudi, rýmu, podráždění očí, dysfunkci plic, sníženou odolnost vůči respiračním infekčním chorobám, předčasné stárnutí plicních tkání, těžkou bronchitidu, srdeční selhání a úmrtí.
Ve městech jako New York, Londýn, Mexico City, Atlanta, Detroit, Salt Lake City, Varšava, Praha, Stuttgart, Peking, Šanghaj, Soul, Bangkok, Bombaj, Kalkata, Dillí, Jakarta, Káhira, Manila, Karáčí, tzv. megacities, epizody kritického vrcholu fotochemického smogu byly příčinou poplachu a zvláštních opatření k omezení oběhu.
Někteří vědci uvádějí, že oxid siřičitý (SOdva) a sulfáty způsobují snížení odolnosti proti kontrakci rakoviny prsu a tlustého střeva v populacích, které obývají severní zeměpisné šířky.
Mechanismus navržený k vysvětlení těchto skutečností spočívá v tom, že smog rozptylováním dopadajícího slunečního záření na troposféru způsobuje pokles dostupného ultrafialového záření typu B (UV-B), což je nezbytné pro biochemickou syntézu vitaminu D Vitamin D působí jako ochranný prostředek proti oběma typům rakoviny.
Tímto způsobem vidíme, že přebytek vysokoenergetického ultrafialového záření je velmi zdraví škodlivý, ale také nedostatek UV-B záření má škodlivé účinky..
Zatím žádné komentáře