Słowo smog po raz pierwszy pojawiło się w 1911 r. w raporcie organizacji Smoke Abatement League z Wielkiej Brytanii, opisując kombinację naładowany dwutlenkiem siarki dym i mgła, które zabiły 1000 osób w Glasgow i Edynburgu w 1909 roku, choć mogły być używane już 1905. Tego typu definicja smogu, która pochodzi z elektrowni węglowych i jest powszechna w deszczowych ośrodkach przemysłowych, nazywana jest smogiem przemysłowym.
Współczesny świat nęka nowy rodzaj smogu. Od lat czterdziestych ludzie w Los Angeles zaczęli zauważać uporczywą brązową mgiełkę w powietrzu w upalne dni, która powodowała łzawienie oczu i problemy z oddychaniem. Zaczęli nazywać mgłę smogiem, ale miał on inny skład niż smog przemysłowy i formował się w inny sposób. Oficjalnie znany jest jako smog fotochemiczny, ale chociaż dotyka wiele miast na całym świecie, ludzie czasami nazywają go smogiem Los Angeles. Nawiasem mówiąc, nieoficjalnym przydomkiem smogu przemysłowego jest smog londyński.
Jak powstaje fotochemiczny smog?
Powstawanie smogu fotochemicznego obejmuje trzy podstawowe składniki: tlenki azotu, węglowodory i światło słoneczne. Tlenki azotu i węglowodory są produktami ubocznymi elektrowni spalających paliwa kopalne i mogą nawet can pochodzą z naturalnych procesów, ale głównym źródłem są silniki spalinowe w silnikach benzynowych samochody.
Podtlenek azotu i dwutlenek azotu dysocjują w świetle słonecznym i łączą się ze śladowymi węglowodorami, ostatecznie wytwarzając dużą liczbę zanieczyszczeń. Złożony proces przebiega etapami:
- Światło słoneczne powoduje fotodysocjację azotu i tlenu, w wyniku czego powstają atomy ozonu i tlenu.
- Atomy tlenu reagują z wodą, tworząc rodniki hydroksylowe (OH).
- Rodniki hydroksylowe utleniają węglowodory, tworząc rodniki węglowodorowe.
- Węglowodory utleniają się, tworząc klasę substancji chemicznych znanych jako aldehydy.
- Aldehydy utleniają się, tworząc nadtlenki aldehydu i nadtlenokwasy aldehydu, które są zanieczyszczeniami, które powodują większość problemów zdrowotnych.
Jakie są chemikalia w fotochemicznym smogu?
Wiele dużych miast utrzymuje indeks smogu, a jednym z głównych zanieczyszczeń chemicznych, które monitorują, jest ozon. Powstaje jako produkt uboczny dysocjacji związków azotu na wczesnym etapie procesu smogu powstawanie i chociaż znaczna ich część zużywa się w tworzeniu innych zanieczyszczeń, to znaczna ilość nie. Ozon jest żrący. Powoduje dolegliwości oddechowe, uszkadza rośliny, drzewa, a nawet farbę.
Oprócz ozonu smog fotochemiczny zawiera szereg innych zanieczyszczeń, w tym:
Azotan peroksyacetylu (PAN): Zanieczyszczenie to powoduje podrażnienie oczu i dróg oddechowych oraz jest przede wszystkim odpowiedzialne za łzawienie oczu w okresach dużego zanieczyszczenia powietrza.
Kwas azotawy (HNO2): Lekko toksyczny, związek ten powoduje również dyskomfort w oddychaniu..
Kwas azotowy (HNO3): Silniejszy kwas i jeden ze składników kwaśnych deszczy, kwas azotowy w wysokich stężeniach może poparzyć skórę i oczy. Kwas azotowy może również powstawać podczas silnych burz.
Smog fotochemiczny może zrujnować Twój dzień
Smog fotochemiczny jest najgorszy w ciepłych miastach położonych w basenach otoczonych górami, takich jak:
- Los Angeles
- Denver
- Meksyk
- Vancouver
- PNE
Wiele innych miast, takich jak Pekin czy New Delhi, jest bardziej smogowych, ale smog ma charakter przemysłowy, a nie fotochemiczny. Smog fotochemiczny jest najgorszy, gdy w mieście otoczonym górami występuje warstwa inwersyjna, czyli warstwa gorącego powietrza pokrywająca chłodniejszą warstwę i uniemożliwiająca jej cyrkulację. Smog narasta w ciągu dnia i zamiast rozpraszać się w nocy, pozostaje w stagnacji. Warunki pogarszają się z dnia na dzień, aż do rozpadu warstwy inwersyjnej.