Πώς σχηματίζεται η φωτοχημική αιθαλομίχλη;

Η λέξη αιθαλομίχλη εμφανίστηκε για πρώτη φορά σε μια έκθεση του 1911 από το Smoke Abatement League της Μεγάλης Βρετανίας για να περιγράψει τον συνδυασμό Καπνός και ομίχλη γεμάτη με διοξείδιο του θείου που σκότωσε 1.000 ανθρώπους στη Γλασκόβη και το Εδιμβούργο το 1909, αν και μπορεί να έχει χρησιμοποιηθεί ήδη από 1905. Αυτός ο τύπος ορισμού για την αιθαλομίχλη, που προέρχεται από εγκαταστάσεις καύσης άνθρακα και είναι κοινός στα βροχερά βιομηχανικά κέντρα, είναι γνωστός ως βιομηχανική αιθαλομίχλη.

Ο σύγχρονος κόσμος μαστίζεται από έναν νέο τύπο νέφους. Ξεκινώντας τη δεκαετία του 1940, οι άνθρωποι στο Λος Άντζελες άρχισαν να παρατηρούν μια επίμονη καφετιά ομίχλη στον αέρα τις ζεστές μέρες που προκάλεσαν υγρά μάτια και αναπνευστικά προβλήματα. Άρχισαν να αναφέρονται στην ομίχλη ως αιθαλομίχλη, αλλά είχε διαφορετική σύνθεση από τη βιομηχανική αιθαλομίχλη και σχηματίστηκε με διαφορετικό τρόπο. Είναι επίσημα γνωστό ως φωτοχημική αιθαλομίχλη, αλλά παρόλο που επηρεάζει πολλές πόλεις παγκοσμίως, μερικές φορές το αποκαλούν νέφος Λος Άντζελες. Παρεμπιπτόντως, το ανεπίσημο ψευδώνυμο για βιομηχανική αιθαλομίχλη είναι η αιθαλομίχλη του Λονδίνου.

Ο σχηματισμός φωτοχημικής αιθαλομίχλης περιλαμβάνει τρία κύρια συστατικά: οξείδια του αζώτου, υδρογονάνθρακες και ηλιακό φως. Τα οξείδια του αζώτου και οι υδρογονάνθρακες είναι υποπροϊόντα των μονάδων παραγωγής ενέργειας που καίνε ορυκτά καύσιμα και μπορούν ακόμη και προέρχονται από φυσικές διεργασίες, αλλά η κύρια πηγή είναι οι κινητήρες εσωτερικής καύσης με βενζίνη αυτοκίνητα.

Το οξείδιο του αζώτου και το διοξείδιο του αζώτου διαχωρίζονται στο φως του ήλιου και συνδυάζονται με ίχνη υδρογονανθράκων για την τελική παραγωγή μεγάλου αριθμού ρύπων. Η σύνθετη διαδικασία προχωρά σε στάδια:

• Το φως του ήλιου προκαλεί τη φωτοδιάσπαση του αζώτου και του οξυγόνου για την παραγωγή ατόμων όζοντος και οξυγόνου.

• Τα άτομα οξυγόνου αντιδρούν με νερό για να σχηματίσουν ρίζες υδροξυλίου (ΟΗ).

• Οι ρίζες υδροξυλίου οξειδώνουν τους υδρογονάνθρακες για να σχηματίσουν ρίζες υδρογονανθράκων.

• Οι υδρογονάνθρακες οξειδώνονται για να σχηματίσουν μια κατηγορία χημικών ουσιών γνωστών ως αλδεϋδες.

• Οι αλδεϋδες οξειδώνονται για να σχηματίσουν υπεροξείδια αλδεΰδης και υπεροξυοξέα αλδεΰδης, τα οποία είναι οι ρύποι που δημιουργούν τα περισσότερα από τα προβλήματα υγείας.
  

Πολλές μεγάλες πόλεις διατηρούν δείκτη αιθαλομίχλης και ένας από τους κύριους χημικούς ρύπους που παρακολουθούν είναι όζο. Παράγεται ως υποπροϊόν της διάστασης των αζωτούχων ενώσεων στην αρχή της αιθαλομίχλης σχηματισμός, και παρόλο που μεγάλο μέρος του συνηθίζει στο σχηματισμό άλλων ρύπων, σημαντική ποσότητα όχι. Το όζον είναι διαβρωτικό. Προκαλεί αναπνευστικές παθήσεις και βλάπτει φυτά, δέντρα και ακόμη και χρώματα.

Εκτός από το όζον, η φωτοχημική αιθαλομίχλη περιέχει έναν αριθμό άλλων ρύπων, όπως:

Νιτρικό υπεροξυακετύλιο (PAN): Αυτός ο ρύπος προκαλεί ερεθισμό των ματιών και του αναπνευστικού συστήματος και είναι κυρίως υπεύθυνος για το πότισμα των ματιών σε περιόδους έντονης ατμοσφαιρικής ρύπανσης.

Νιτρικό οξύ (HNO₂): Ήπια τοξική, αυτή η ένωση προκαλεί επίσης αναπνευστική δυσφορία.

Νιτρικό οξύ (HNO₃): Ένα ισχυρότερο οξύ και ένα από τα συστατικά της όξινης βροχής, το νιτρικό οξύ μπορεί να κάψει το δέρμα και τα μάτια σε υψηλές συγκεντρώσεις. Το νιτρικό οξύ μπορεί επίσης να σχηματιστεί κατά τη διάρκεια σοβαρών καταιγίδων.

Οι συνθήκες φωτοχημικής αιθαλομίχλης είναι χειρότερες σε ζεστές πόλεις που βρίσκονται σε λεκάνες που περιβάλλονται από βουνά, όπως:

• Λος Άντζελες
  
• Ντένβερ
  
• Πόλη του Μεξικό
  
• Βανκούβερ
  
• ΠΡΟ ΧΡΙΣΤΟΥ

Πολλές άλλες πόλεις, όπως το Πεκίνο και το Νέο Δελχί, είναι πιο καπνιστές, αλλά η αιθαλομίχλη είναι βιομηχανική και όχι φωτοχημική. Οι συνθήκες φωτοχημικής αιθαλομίχλης είναι οι χειρότερες όταν μια πόλη που περιβάλλεται από βουνά αντιμετωπίζει ένα στρώμα αναστροφής, το οποίο είναι ένα στρώμα θερμού αέρα που καλύπτει ένα ψυχρότερο στρώμα και το εμποδίζει να κυκλοφορήσει. Η αιθαλομίχλη συσσωρεύεται κατά τη διάρκεια της ημέρας και αντί να διαλύεται τη νύχτα, παραμένει στάσιμη. Οι συνθήκες επιδεινώνονται μέρα με τη μέρα έως ότου το στρώμα αναστροφής διαλυθεί.