ظهرت كلمة الضباب الدخاني لأول مرة في تقرير عام 1911 من رابطة مكافحة الدخان في بريطانيا العظمى لوصف مزيج من دخان كثيف وثاني أكسيد الكبريت تسبب في مقتل 1000 شخص في غلاسكو وادنبره في عام 1909 ، على الرغم من أنه ربما تم استخدامه في وقت مبكر 1905. يُعرف هذا النوع من تعريف الضباب الدخاني ، الذي يأتي من مصانع حرق الفحم وهو شائع في المراكز الصناعية الممطرة ، باسم الضباب الدخاني الصناعي.
العالم الحديث يعاني من نوع جديد من الضباب الدخاني. في بداية الأربعينيات من القرن الماضي ، بدأ الناس في لوس أنجلوس بملاحظة ضباب بني مستمر في الهواء في الأيام الحارة مما تسبب في عيون دامعة ومشاكل في الجهاز التنفسي. بدأوا في الإشارة إلى الضباب على أنه ضباب دخاني ، لكن له تركيبة مختلفة عن الضباب الدخاني الصناعي وتشكل بطريقة مختلفة. يُعرف رسميًا باسم الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي ، ولكن على الرغم من أنه يؤثر على العديد من المدن في جميع أنحاء العالم ، إلا أن الناس يطلقون عليه أحيانًا ضباب لوس أنجلوس الضباب الدخاني. الاسم المستعار غير الرسمي للضباب الصناعي ، بالمناسبة ، هو الضباب الدخاني في لندن.
كيف يتشكل الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي؟
يشتمل تكوين الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي على ثلاثة مكونات أساسية: أكاسيد النيتروجين والهيدروكربونات وأشعة الشمس. أكاسيد النيتروجين والهيدروكربونات هي منتجات ثانوية لمحطات الطاقة التي تعمل بحرق الوقود الأحفوري ، ويمكنها حتى تأتي من العمليات الطبيعية ، ولكن المصدر الرئيسي هو محركات الاحتراق الداخلي التي تعمل بالبنزين السيارات.
ينفصل أكسيد النيتروز وثاني أكسيد النيتروجين في ضوء الشمس ويتحدان مع آثار الهيدروكربونات لإنتاج عدد كبير من الملوثات في النهاية. تستمر العملية المعقدة على مراحل:
- يتسبب ضوء الشمس في التفكك الضوئي للنيتروجين والأكسجين لإنتاج ذرات الأوزون والأكسجين.
- تتفاعل ذرات الأكسجين مع الماء لتكوين جذور الهيدروكسيل (OH).
- تؤكسد جذور الهيدروكسيل الهيدروكربونات لتشكيل الجذور الهيدروكربونية.
- تتأكسد الهيدروكربونات لتشكل فئة من المواد الكيميائية تعرف باسم الألدهيدات.
- تتأكسد الألدهيدات لتكوين بيروكسيدات الألدهيد والألدهيد فوق أوكسييدات ، وهي الملوثات التي تسبب معظم المشاكل الصحية.
ما هي المواد الكيميائية الموجودة في الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي؟
تحافظ العديد من المدن الكبرى على مؤشر الضباب الدخاني ، وأحد الملوثات الكيميائية الرئيسية التي ترصدها الأوزون. يتم إنتاجه كمنتج ثانوي لتفكك مركبات النيتروجين في وقت مبكر من عملية الضباب الدخاني على الرغم من أن الكثير منه يتم استخدامه في تكوين ملوثات أخرى ، إلا أن كمية كبيرة منه لا. الأوزون مادة أكالة. يتسبب في أمراض الجهاز التنفسي ، ويتلف النباتات والأشجار وحتى الطلاء.
إلى جانب الأوزون ، يحتوي الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي على عدد من الملوثات الأخرى ، بما في ذلك:
نترات البيروكسي أسيتيل (PAN): يتسبب هذا الملوث في تهيج العين والجهاز التنفسي وهو مسؤول بشكل أساسي عن ري العين أثناء فترات تلوث الهواء الثقيل.
حمض النيتروز (HNO2): هذا المركب سام إلى حد ما ، ويسبب أيضًا عدم الراحة في الجهاز التنفسي.
حمض النيتريك (HNO3): حمض النيتريك أقوى وأحد مكونات المطر الحمضي ، ويمكن أن يحرق الجلد والعينين بتركيزات عالية. يمكن أيضًا تكوين حمض النيتريك أثناء العواصف الرعدية الشديدة.
الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي يمكن أن يفسد يومك
تكون ظروف الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي أسوأ في المدن الدافئة الواقعة في أحواض محاطة بالجبال ، مثل:
- لوس أنجلوس
- دنفر
- مكسيكو سيتي
- فانكوفر
- قبل الميلاد
العديد من المدن الأخرى ، مثل بكين ونيودلهي ، أكثر تلوثًا ، لكن الضباب الدخاني صناعي ، وليس كيميائيًا ضوئيًا. تكون ظروف الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي أسوأ عندما تتعرض مدينة محاطة بالجبال لطبقة معكوسة ، وهي طبقة من الهواء الساخن تغطي طبقة أكثر برودة وتمنعها من الدوران. يتراكم الضباب الدخاني أثناء النهار ، وبدلاً من أن يتبدد ليلاً ، يظل راكداً. تزداد الظروف سوءًا يومًا بعد يوم حتى تنكسر طبقة الانعكاس.