Bagaimana Kabut Asap Fotokimia Terbentuk?

Kata smog pertama kali muncul dalam laporan tahun 1911 dari Smoke Abatement League of Great Britain untuk menggambarkan kombinasi dari asap dan kabut yang mengandung sulfur-dioksida yang menewaskan 1.000 orang di Glasgow dan Edinburgh pada tahun 1909, meskipun mungkin telah digunakan sedini mungkin. 1905. Definisi kabut asap seperti itu, yang berasal dari pembangkit listrik tenaga batu bara dan umum di pusat-pusat industri hujan, dikenal sebagai kabut asap industri.

Dunia modern diganggu dengan kabut asap jenis baru. Mulai tahun 1940-an, orang-orang di Los Angeles mulai memperhatikan kabut cokelat yang terus-menerus di udara pada hari-hari panas yang menyebabkan mata berair dan masalah pernapasan. Mereka mulai menyebut kabut asap sebagai kabut asap, tetapi memiliki komposisi yang berbeda dari kabut asap industri dan terbentuk dengan cara yang berbeda. Secara resmi dikenal sebagai kabut fotokimia, tetapi meskipun mempengaruhi banyak kota di seluruh dunia, orang terkadang menyebutnya kabut asap Los Angeles. Omong-omong, julukan tidak resmi untuk kabut industri adalah kabut asap London.

Pembentukan kabut asap fotokimia melibatkan tiga bahan utama: nitrogen oksida, hidrokarbon dan sinar matahari. Oksida nitrogen dan hidrokarbon adalah produk sampingan dari pembangkit energi pembakaran bahan bakar fosil, dan mereka bahkan dapat berasal dari proses alami, tetapi sumber utamanya adalah mesin pembakaran internal yang bertenaga bensin mobil.

Nitrous oxide dan nitrogen dioksida terdisosiasi di bawah sinar matahari dan bergabung dengan jejak hidrokarbon untuk akhirnya menghasilkan sejumlah besar polutan. Proses kompleks berlangsung secara bertahap:

• Sinar matahari menyebabkan fotodisosiasi nitrogen dan oksigen untuk menghasilkan atom ozon dan oksigen.

• Atom oksigen bereaksi dengan air membentuk radikal hidroksil (OH).

• Radikal hidroksil mengoksidasi hidrokarbon untuk membentuk radikal hidrokarbon.

• Hidrokarbon teroksidasi untuk membentuk kelas bahan kimia yang dikenal sebagai aldehida.

• Aldehida teroksidasi untuk membentuk aldehida peroksida dan asam peroksi aldehida, yang merupakan polutan yang menciptakan sebagian besar masalah kesehatan.
  

Banyak kota besar mempertahankan indeks kabut asap, dan salah satu polutan kimia utama yang mereka pantau adalah ozon. Ini diproduksi sebagai produk sampingan dari disosiasi senyawa nitrogen di awal proses kabut pembentukan, dan meskipun sebagian besar digunakan dalam pembentukan polutan lain, jumlah yang signifikan tidak. Ozon bersifat korosif. Ini menyebabkan penyakit pernapasan, dan merusak tanaman, pohon dan bahkan cat.

Selain ozon, asap fotokimia mengandung sejumlah polutan lain, termasuk:

Peroksiasetil nitrat (PAN): Polutan ini menyebabkan iritasi mata dan pernapasan dan terutama bertanggung jawab atas mata berair selama periode polusi udara berat.

Asam nitrat (HNOH₂): Sedikit beracun, senyawa ini juga menyebabkan ketidaknyamanan pernapasan.

Asam nitrat (HNO₃): Asam yang lebih kuat dan salah satu komponen hujan asam, asam nitrat dapat membakar kulit dan mata dalam konsentrasi tinggi. Asam nitrat juga dapat terbentuk selama badai petir yang parah.

Kondisi kabut asap fotokimia paling buruk terjadi di kota-kota hangat yang terletak di cekungan yang dikelilingi oleh pegunungan, seperti:

• Los Angeles
  
• Denver
  
• kota Meksiko
  
• Vancouver
  
• SM

Banyak kota lain, seperti Beijing dan New Delhi, lebih berasap, tetapi asapnya bersifat industri, bukan fotokimia. Kondisi kabut asap fotokimia paling buruk ketika kota yang dikelilingi pegunungan mengalami lapisan inversi, yaitu lapisan udara panas yang menutupi lapisan yang lebih dingin dan mencegahnya bersirkulasi. Kabut asap menumpuk di siang hari dan bukannya menghilang di malam hari, tetap stagnan. Kondisi semakin memburuk dari hari ke hari hingga lapisan inversi pecah.