洛杉矶光化学烟雾事件,指20世纪40年代初期发生在美国洛杉矶市的一次烟雾事件。洛杉矶每年从夏季至早秋,只要是晴朗的日子,城市上空就会出现一种弥漫天空的浅蓝色烟雾,使整座城市上空变得浑浊不清。

中文名

洛杉矶光化学烟雾事件

外文名

Los Angeles smog 或 photochemical smog

地点

洛杉矶

结果

老年人死亡;红眼病;植物枯死

起因

汽车尾气和工业废气

类型

大气污染;公害事件之一

污染物

碳氢化合物、氮氧化物、臭氧等

发生时间

20世纪40年代初期

详细信息

事件地点

洛杉矶位于美国西南海岸,西面临海,三面环山,是个阳光明媚,气候温暖,风景宜人的地方。早期金矿、石油和运河的开发,加之得天独厚的地理位置,使它很快成为了一个商业、旅游业都很发达的港口城市。

起因

然而好景不长,从1943年开始,人们就发现这座城市一改以往的温柔,变得"疯狂"起来。每年从夏季至早秋,只要是晴朗的日子,城市上空就会出现一种弥漫天空的浅蓝色烟雾,使整座城市上空变得浑浊不清。光化学烟雾是由于汽车尾气和工业废气排放造成的,一般发生在湿度低、气温在24-32℃度的夏季晴天的中午或午后。汽车尾气中的烯烃类碳氢化合物和二氧化氮(NO2)被排放到大气中后,在强烈的阳光紫外线照射下,会吸收太阳光所具有的能量。这些物质的分子在吸收了太阳光的能量后,会变得不稳定起来,原有的化学链遭到破坏,形成新的物质。这种化学反应被称为光化学反应,其产物为含剧毒的光化学烟雾。

洛杉矶光化学烟雾事件

洛杉矾在40年代就拥有250万辆汽车,每天大约消耗1100吨汽油,排出1000多吨碳氢(CH)化合物,300多吨氮氧(NOx)化合物,700多吨一氧化碳(CO)。另外,还有炼油厂、供油站等其他石油燃烧排放,这些化合物被排放到阳光明媚的洛杉矶上空,不啻制造了一个毒烟雾工厂。影响

这种烟雾使人眼睛发红,咽喉疼痛,呼吸憋闷、头昏、头痛。1943年以后,烟雾更加肆虐,以致远离城市100千米以外的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死,柑橘减产。仅1950-1951年,美国因大气污染造成的损失就达15亿美元。1955年,因呼吸系统衰竭死亡的65岁以上的老人达400多人;1970年,约有75%以上的市民患上了红眼病。这就是最早出现的新型大气污染事件--光化学烟雾污染事件。

损失

洛杉矶光化学烟雾事件是20世纪40年代初期发生在美国洛杉矶市的一次烟雾事件。当时洛杉矶市是美国的第三大城市,拥有飞机制造、军工等工业。各种汽车多达400多万辆,市内高速公路纵横交错,占全市面积的30%,每条公路每天通过的汽车达16.8万辆次。

由于汽车漏油、排气,汽油挥发、不完全燃烧,每天向城市上空排放大量石油烃废气、一氧化碳、氮氧化物和铅烟。这些排放物,经太阳光能的作用发生光化学反应,生成过氧乙酰基硝酸酯等组成的一种浅蓝色的光化学烟雾,加之洛杉矶三面环山的地形,光化学烟雾扩散不开,停滞在城市上空,形成污染。

化学反应

洛杉矶的光化学烟雾中包含一系列自由基反应:

  1. NO + O2 ---> NO2 + u.v. ---> O + NO石油的燃烧产生的一氧化氮(NO)被大气中的氧气氧化生成二氧化氮(NO2),也就是洛杉矶市民在烟雾中看到的棕色气体。当阳光使二氧化氮裂解,氧自由基(O)就产生了。氧自由基会引发其它化学反应。
  2. O + O2 ---> O3氧自由基能和氧气生成臭氧气体。
  3. O3 + NO ---> O2 + NO2此反应常发生在傍晚。所以傍晚的臭氧含量会下降
  4. RC + O ---> RCO + O2 ---> RCO3RC 表示碳氢化合物,它们和氧自由基反应生成各种醛和酮,也就是式中的 RCO。RCO 又能和氧气生成过氧化物自由基。
  5. O2 + RCO3 ---> O3 + RCO2过氧化物自由基能促进臭氧的生成。
  6. NO+ RCO3 ---> NO2 + RCO2过氧化物自由基还能促进二氧化氮的生成。

对策

饱受光化学烟雾折磨的洛杉矶市民于1947年划定了一个空气污染控制区,专门研究污染物的性质和它们的来源,探讨如何才能改变现状。

洛杉矶光化学污染事件是美国环境管理的转折点,其不仅催生了著名的《清洁空气法》,也始终起到了环境管理的先头示范作用。在洛杉矶,环境管理措施的核心包括:

  1. 设立空气质量管理区,加大区域环境管理部门的自主权,以期环境政策能够以最有效的方式落实;
  2. 设立排放许可证制度,严格控制排放源;
  3. 为交通污染源(从内燃机、汽油到排放)设立了严格的环境标准;
  4. 开放环境交易市场,将市场化手段引入环境减排中;
  5. 投入很强的科研及管理力量,开发通用的环评软件及有效的污染控制技术。

经过近40年的治理,尽管洛杉矶的人口增长了 3 倍、机动车增长了 4 倍多,但该地区发布健康警告的天数却从 1977 年的 184 天下降到了 2004 年的 4 天。

评价

光化学烟雾可以说是汽车拥挤的大城市的一个隐患。50 年代以来,世界上很多城市都不断发生过光化学烟雾事件。人们现主要在改善城市交通结构、改进汽车燃料、安装汽车排气系统催化装置等方面做着积极的努力,以防患于未然