Vārds smogs pirmo reizi parādījās 1911. gada ziņojumā no Lielbritānijas Dūmu mazināšanas līgas, lai aprakstītu to kombināciju sēra dioksīdu saturošie dūmi un migla, kas 1909. gadā Glazgovā un Edinburgā nogalināja 1000 cilvēku, lai gan tos, iespējams, izmantoja jau 1905. Šāda veida smoga definīcija, kas nāk no ogļu dedzināšanas iekārtām un ir izplatīta lietainos rūpniecības centros, ir pazīstama kā rūpnieciskais smogs.
Mūsdienu pasaule ir nomocīta ar jauna veida smogu. Sākot ar četrdesmitajiem gadiem, cilvēki Losandželosā karstās dienās sāka pamanīt gaisā pastāvīgu brūnu dūmaku, kas izraisīja acu asarošanu un elpošanas problēmas. Miglu viņi sāka dēvēt par smogu, taču tam bija atšķirīgs sastāvs nekā rūpnieciskajam smogam un tas veidojās citādi. Tas ir oficiāli pazīstams kā fotoķīmiskais smogs, taču, lai arī tas ietekmē daudzas pilsētas visā pasaulē, cilvēki to dažkārt sauc par Losandželosas smogu. Neoficiālais rūpnieciskā smoga segvārds, starp citu, ir Londonas smogs.
Kā veidojas fotoķīmiskais smogs?
Fotoķīmiskā smoga veidošanās ietver trīs galvenās sastāvdaļas: slāpekļa oksīdus, ogļūdeņražus un saules gaismu. Slāpekļa oksīdi un ogļūdeņraži ir blakusprodukti fosilā kurināmā degošām enerģijas iekārtām, un tie pat var nāk no dabiskiem procesiem, bet galvenais avots ir iekšdedzes dzinēji ar benzīnu automašīnas.
Slāpekļa oksīds un slāpekļa dioksīds disociējas saules gaismā un kopā ar izsekotajiem ogļūdeņražiem galu galā rada lielu daudzumu piesārņotāju. Sarežģītais process notiek pakāpeniski:
- Saules gaisma izraisa slāpekļa un skābekļa fotodisociāciju, lai iegūtu ozona un skābekļa atomus.
- Skābekļa atomi reaģē ar ūdeni, veidojot hidroksilradikāļus (OH).
- Hidroksilradikāļi oksidē ogļūdeņražus, veidojot ogļūdeņraža radikāļus.
- Ogļūdeņraži oksidējas, veidojot ķīmisko vielu klasi, kas pazīstama kā aldehīdi.
- Aldehīdi oksidējas, veidojot aldehīda peroksīdus un aldehīda peroksiskābes, kas ir piesārņotāji, kas rada lielāko daļu veselības problēmu.
Kādas ir ķīmiskās vielas fotoķīmiskajā smogā?
Daudzās lielākajās pilsētās saglabājas smoga indekss, un viens no galvenajiem ķīmiskajiem piesārņotājiem, ko tās uzrauga, ir ozons. Tas tiek ražots kā slāpekļa savienojumu disociācijas blakusprodukts smoga sākumā veidošanos, un, lai arī liela daļa no tā tiek izmantota citu piesārņotāju veidošanā, ievērojams daudzums nav. Ozons ir kodīgs. Tas izraisa elpošanas ceļu kaites, kā arī bojā augus, kokus un pat krāsu.
Papildus ozonam fotoķīmiskais smogs satur vēl virkni citu piesārņotāju, tostarp:
Peroksiacetilnitrāts (PAN): Šis piesārņotājs izraisa acu un elpošanas ceļu kairinājumu, un tas galvenokārt ir atbildīgs par acu dzirdināšanu stipra gaisa piesārņojuma periodos.
Slāpekļskābe (HNO2): Viegli toksisks, šis savienojums rada arī diskomfortu elpošanā.
Slāpekļskābe (HNO3): Spēcīgāka skābe un viena no skābā lietus sastāvdaļām slāpekļskābe var sadedzināt ādu un acis lielā koncentrācijā. Slāpekļskābe var veidoties arī stipru negaisa laikā.
Fotoķīmiskais smogs var sabojāt jūsu dienu
Fotoķīmiskie smoga apstākļi ir vissliktākie siltās pilsētās, kas atrodas baseinos, kurus ieskauj kalni, piemēram:
- Losandželosa
- Denverā
- Mehiko
- Vankūvera
- BC
Daudzas citas pilsētas, piemēram, Pekina un Ņūdeli, ir dūmīgākas, taču smogs ir rūpniecisks, nevis fotoķīmisks. Fotoķīmiskie smoga apstākļi ir vissliktākie, ja pilsēta, ko ieskauj kalni, piedzīvo inversijas slāni, kas ir karstā gaisa slānis, kas pārklāj vēsāku slāni un neļauj tam cirkulēt. Dienas laikā smogs veidojas un tā vietā, lai naktī izkliedētu, tas paliek nemainīgs. Apstākļi katru dienu pasliktinās līdz brīdim, kad inversijas slānis sadalās.