一、光化学烟雾的危害
光化学烟雾对人体健康的主要伤害是眼睛和黏膜受刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常等等。
光化学烟雾对人体最突出的危害是刺激眼睛和上呼吸道黏膜,引起眼睛红肿和喉炎,这可能与产生的醛类等二次污染物的刺激性有关。
当大气中的臭氧浓度达到200~1000μg/m3时会引起哮喘发作,导致上呼吸道疾病的恶化,同时也刺激眼睛,使视觉敏感度和视力降低;当大气中的臭氧浓度在400~160μg/m3时,只要接触两小时就会出现气管刺激症状,引起胸骨下疼痛和肺通透性的降低,使肌体缺氧;臭氧浓度再提高,就会出现头痛.并使肺部气道变窄,出现肺气肿。与臭氧的接触时间过长.会引起肺水肿,同时也会损害中枢神经.导致思维紊乱等病症。臭氧还可能引起潜在性的全身影响.如诱发淋巴细胞染色体畸变、损害酶的活性和溶血反应、影响甲状腺功能、使骨骼早期钙化等。
植物受到臭氧的侵袭.开始时表皮褪色.呈蜡质状,经过一段时间后色素发生变化.叶片上出现红褐色斑点。PAN使叶子背面呈银灰色或古铜色,影响植物的生长.降低植物对病虫害的抵抗力。
光化学烟雾不仅具有特殊的刺激性气味.而且使大气的能见度大大降低。污染物在大气中形成了光化学烟雾气溶胶,其颗粒直径在0.3~1.0μm的范围,在大气中不易沉降,且对光散射的影响很大,明显降低了能见度.妨碍了交通的正常运行,使交通事故数量猛增。
二、光化学烟雾的防治对策
预防光化学烟雾要采取一系列综合性的措施。其中包括改良汽车排气系统、提高气油质量、减少涂料等挥发性有机物的使用、及时监测废气的排放、制定法律法规等。
(1)汽车尾气的严格排放治理汽车尾气是大气中氮氧化物和烃类化合物的主要人为来源。采用新技术,控制汽车尾气中有害物质的排放是避免光化学烟雾的形成,保证空气环境质量的有效措施。一般的方法有使用尾气净化技术和装置,改善燃料结构。
在汽车排气系统内加装催化反应装置。尾气的净化按两步设计,一步是催化还原NOx,另一步是催化氧化烃类化合物和一氧化碳。一般将还原NOx作为第一步,既利用尾气中的烃类化合物和一氧化碳作为还原剂.通过调整燃烧过程造成良好的还原气氛净化NOx,同时也除去一部分烃类化合物和一氧化碳。剩余的部分可以在第二步中催化氧化。
改善汽油组分,使用替代燃料,可以降低汽车尾气的污染。资料表明,天然气燃料燃烧排放的CO和RH总量是汽油燃烧排放的总量的60%,氢能汽车燃烧排放尾气的CO和RH总量不足汽油燃烧排放的总量的10%,可见改善燃料结构的有效性。
(2)改善能源结构改善能源结构,改变燃料构成和燃烧方式。例如.用无污染或少污染的燃料(天然气、煤气、石油炼厂气、沼气或其他太阳能、风能等能源)代替煤炭.减少有害烟尘的排放量:发展区域集中供热供暖.以集中的高效锅炉代替分散的低效锅炉,没立大的燃煤电站实行热电并供:对现有沪窑实行技术改造.采用各种消烟除尘方式,改善城市环境质量;依据规定.严格限制炼油厂、石油化工厂及氮肥厂等企业的废气排放等等。
(3)加强监测管理光化学烟雾是有先兆的。光化学反应会生成臭氧、PAN,醇、醛、酮等,其中臭氧约占85%以上,所以,光化学烟雾污染的标志是臭氧浓度的升高,可以通过监测发出警报.采取措施予以避免。
大气中的氮氧化合物和烃类化合物主要来自汽车尾气、石油和煤燃烧的废气及大量使用挥发性有机溶剂等。在太阳紫外线的作用下,产生化学反应,生成臭氧和醛类等二次污染物.日光辐射强度是形成光化学烟雾的重要条件。因此,在一年中的夏季是发生光化学烟雾的季节;而在一天当中,下午2时前后是光化学烟雾达到峰值的时刻。在汽车排气污染严重的城市,大气中臭氧浓度的增高,可视为光化学烟雾形成的信号。PAN没有天然源,只有人为源.即全部由一次污染物通过反应产生,因此测定大气中有PAN即可作为发生光化学烟雾的依据。