Что такое смог, как он формируется и почему вреден

Виды смога

Известны по крайней мере четыре разновидности смога: серный, фотохимический, вулканический и ледяной.

Влажный смог лондонского типа

Этот тип также называют серным. Он является результатом высокой концентрации оксидов серы в воздухе и обусловлен использованием серосодержащих видов топлива, в частности угля. Опасность этого типа усугубляется и высокой концентрацией взвешенных частиц в воздухе.

Одно из наиболее серьезных происшествий, связанных с данным типом, произошло в Лондоне в 1952 году. Уголь, активно использовавшийся горожанами в то время для отопления, содержал серу, из-за чего в воздухе повысилось содержание диоксида серы. Также увеличивали загрязнение выхлопные газы машин и деятельность угольных электростанций.

«Великий смог», нависший над городом, был настолько густым, что мешал движению машин. Перестали работать общественный транспорт и скорая помощь. Туман проникал и в помещения. В Лондоне отменили многие культурные мероприятия и кинопоказы: из-за плотной завесы не было видно сцену и экран. Образовавшийся городской смог унес жизни более 12 тысяч человек; более 100 тысяч заболели респираторными заболеваниями.

Фотохимический (сухой) смог лос-анджелесского типа

Фотохимический, или белый, смог

– это наиболее распространенный на сегодняшний день тип. Он образуется при взаимодействии нескольких веществ:

• Оксиды азота. Они образуются при сжигании топлива из-за деятельности ТЭС, ТЭЦ, металлургии и других областей промышленного производства. Также на появление оксидов азота влияют выхлопные газы. Минимальные последствия этих соединений – раздражение глаз и носоглотки и затрудненное дыхание.
• Озон. Озон является одним из основных факторов, влияющих на формирование фотохимического смога, и, хотя в верхних слоях атмосферы он является полезным химическим веществом, которое защищает нас от солнечной радиации, в нижних слоях это загрязнитель, который может быть вреден для здоровья людей.
• Взвешенные частицы PM2.5. Это мельчайшие частицы пыли, сажи, золы и других загрязнений, которые мы не можем увидеть невооруженным глазом. PM2.5 очень опасны для здоровья человека: они сокращают продолжительность жизни, их связывают с раком легких и заболеваниями дыхательной и сердечно-сосудистой систем. К счастью, сейчас существуют HEPA фильтры, блокирующие поступление этих частиц в помещение.
• Летучие органические соединения. Это пары красок, растворителей, бензина и прочих токсичных веществ.

Фотохимический смог представляет собой аэрозоль, возникающий при воздействии солнечного света на оксиды азота, углеводороды и летучие органические соединения, которые можно обнаружить в выхлопных газах и выбросах заводов и электростанций. В результате смог имеет светло-коричневую окраску.

В противоположность лондонскому данный тип называют лос-Анджелесским – ведь в городе ангелов миллионы автомобилей выбрасывают более тысячи тонн оксидов азота за сутки.

Вулканический смог

Вулканический смог

– это разновидность, которая образуется в атмосфере в результате извержения вулкана. Вредные газы и частицы высвобождаются из жерла и вступают в реакцию с солнечным светом и кислородом. Некоторые химические вещества в вулканическом смоге могут наносить ущерб и людям, и животным, и растениям. Люди могут испытывать проблемы с дыханием, раздражение слизистой и боль в горле. Этот тип свойственен странам, на территории которых есть действующие вулканы, например для Гавайских островов.

Ледяной смог

Этот тип встречается в природе значительно реже остальных.

Погодные условия, способствующие образованию ледяного смога, следующие:

• очень низкая температура воздуха;
• отсутствие ветра;
• высокая влажность воздуха.

Когда при такой погоде в воздухе образуются небольшие кристаллики льда, к ним как бы прикрепляются все загрязнители. Сочетание кристаллов льда и частиц вредных веществ образует густой туман, который негативно воздействует на кровообращение и органы дыхания человека.

Негативные последствия для людей

Для здоровья:

1. Газообразные отходы, копоть и пыль вредно влияют на состояние сердечно-легочной системы, раздражают слизистые носа и горла. Концентрация вредных веществ вызывает приступы бронхиальной астмы, которые трудно купировать.
2. Риск респираторных инфекций увеличивается из-за снижения иммунитета у людей, постоянно проживающих в зоне образования смогов.
3. Особо опасен смог любого происхождения для беременных женщин, маленьких детей и пожилых людей. Именно эти категории не могут быстро и самостоятельно справиться с отравлением организма.
4. В результате сжигания топлива образуются газы, под воздействием которых разлагается озон. Озон — это природный газ верхних слоев атмосферы, защищающий поверхность земли от ультрафиолетового излучения. При повреждении озонового слоя возрастает угроза возникновения рака кожи у людей, а также многократно увеличивается риск развития ранней катаракты глаз.

Для жизнедеятельности:

1. Влажный смог, оседающий на поверхностях в виде серной кислоты, разъедает городские здания. По мнению ученых, кислотные дожди принесли историческому памятнику Греции — Акрополю — больше вреда за столетие, чем предшествующие 2000 лет. Мрамор архитектурных ансамблей подвергается химическому воздействию кислот, крошится, разрушается.
2. Вредные химические соединения повреждают металлические конструкции мостов, части зданий и других сооружений. Коррозия металла приводит к разрушению построек и может стать причиной аварий и техногенных катастроф.
3. Ледяной смог снижает видимость до 50 м, что опасно авариями на транспорте — как наземном, так и воздушном.
4. Пепел в составе вулканического смога постепенно образует плотные шаровидные конгломераты, которые переносятся ветром на большие расстояния и оседают на деталях механизмов, зданиях, электросетях.

Правила поведения при смоге

При появлении ядовитого тумана рекомендуется реже выходить на улицу, не заниматься спортом и воздерживаться от другой физической активности под открытым небом. Астматикам и аллергикам лучше находиться в закрытых помещениях. Для поддержания здоровой атмосферы внутри используются воздухоочистители с многоступенчатой очисткой воздуха. При выборе прибора учитываются размеры помещения. Фильтры должны быть мощными, способными улавливать мельчайшие частицы.

Открытые окна нужно завесить смоченной водой тонкой тканью. Перед выходом на улицу следует надеть защитную маску или респиратор.

Опасность для младенцев

Главный токсиколог Киева Сергей Недашковский рассказал Фокусу, для кого смог опасен в первую очередь.

«Рекомендую пока не выходить на улицу или ограничить пребывание на воздухе людям, имеющим болезни дыхательной системы. У таких людей даже в незначительной ситуации какие-то раздражители могут стать причиной реактивного бронхиального спазма. Эта же рекомендация касается и маленьких детей, у которых еще не сформированы, как у взрослых, органы защиты от всех этих внешних раздражителей», – говорит врач, и тут же успокаивает, что опасность нынешнего смога преувеличена.

Главный токсиколог Киева Сергей Недашковский

«Першение в горле из-за гари в воздухе – это, конечно, неприятно, но угрозы для здоровья нет. Каждый год у нас торфяники горят, и листья жгут, но не было на моей памяти ни одного пациента с отравлением из-за этого. Есть случаи отравления угарным газом – от двух до десятка случаев в период отопительного сезона ежегодно. Но это прежде всего связано с неисправностью печного отопления там, где люди в частном секторе отапливают свои дома. Например, закрывают заслонки, чтобы тепло не уходило, ну и сами же этим всем дышат. Да, такое случается. А чтобы на открытом воздухе отравиться угарным газом – это нонсенс. Любой ветерок уже снижает риски. Если бы было даже минимальное превышение нормы СО – тут началась бы паника даже на уровне властей, ведь это очень серьезный газ и от него люди умирают», – говорит Сергей Недашковский.

Возможные последствия

Поскольку феномен возникает в результате смешивания разных опасных веществ, он оказывает разностороннее негативное влияние на здоровье живых существ и окружающую среду. Какое именно, зависит от химического состава.

Влияние на растения

Присутствующие в воздухе вредные вещества вызывают у растений стресс, ослабляют их. Под их воздействием происходят:

• снижение фотосинтезирующей способности;
• разрушение воскового слоя на поверхности листьев;
• нарушение усвоения питательных веществ и воды;
• снижение устойчивости к болезням и вредителям.

Кислоты и азот, которые накапливаются в почве в чрезмерном количестве, нарушают естественный биобаланс. Почвы окисляются, из них вымываются жизненно важные вещества и попадают во время дождя в грунтовые воды. Одновременно высвобождаются ранее связанные тяжелые металлы и алюминий, наносящие вред корням.

Плохо растут сельскохозяйственные культуры. Сильное загрязнение воздуха приводит к снижению урожайности на 5-15%. И это еще одна опасность для человека, чья деятельность в основном и является причиной смога.

Загрязнение атмосферы

Смог над городом и его постоянное скопление способствуют изменению естественного состава воздушных масс и ухудшению их характеристик. Воздух становится полностью непригодным или недостаточно пригодным не только для взрослых людей и детей, но и любых других живых организмов.

Другие последствия

Загрязняющие вещества оказывают вредное воздействие не только на живые организмы:

• выпадают на землю в виде кислотных дождей, вызывая окисление почв и водоемов, в том числе высоко в горах;
• разрушают конструкционные и строительные материалы: камень, стекло, сталь, бронзу, железо. Страдают современные сооружения и памятники культурного наследия;
• снижают производительность гелиоустановок, вследствие чего сильно уменьшается количество вырабатываемой энергии.

Как смог влияет на здорового человека?

Для человека важна продолжительность контакта с вредными веществами

При этом важно понимать, что дыхательная система здорового человека оснащена мощным орудием защиты — это реснитчатый эпителий, выстилающий поверхность дыхательных путей, и местная иммунная система. Бронхи здорового человека благодаря реснитчатому эпителию способны успешно «эвакуировать» все чужеродное путем легкого кашля, чихания

То, что не удаляется, уничтожается нашей местной иммунной системой, во главе которой стоят иммуноглобулины класса А. Таким образом, бронхи здорового человека успешно справляются с такими атаками и способны обезвредить чужеродные вещества, которые поступают в дыхательные пути даже в таких количествах.

Бронхи здорового человека должны справиться со смогом и избавиться от частичек смога самостоятельно

А на пациентов с хроническими заболеваниями?

А вот пациенты с хроническими бронхолегочными заболеваниями, будь то бронхиальная астма, хроническая обструктивная болезнь легких или другая болезнь, становятся более уязвимы, потому что их дыхательные пути находятся в состоянии хронического воспаления — даже минимального, но значимого.

И какая-то дополнительная внешняя агрессия может приводить к усилению воспаления в бронхах. У таких пациентов в период загазованности выше риск получить обострение хронического заболевания по сравнению с теми, у кого здоровые легкие.

Что такое смог и как он образуется?

Смог – это избыточное накопление в воздухе при определенной погоде вредных химических соединений, выделяемых в результате промышленного производства, сгорания транспортного топлива, работы станций, производящих тепло. Следует отличать понятие от мглы – снижения прозрачности воздуха из-за пылевых, дымовых, снеговых частиц.

Английское слово «смог» образовано двумя частями: «smoke» – «дым» и «fog» – «туман». Термин в 1905 году ввел доктор Генри Антуан де Во, описывая плотный туман, нависший над Лондоном из-за выбросов предприятий по сжиганию угля. Термин быстро разнесся по устам, благодаря печатным изданиям, и стал популярным.

Причинами возникновения вредного городского тумана являются следующие факторы:

• выхлопы автомобильного транспорта;
• выбросы действующих предприятий, тепловых станций;
• природные и техногенные пожары;
• горение топлива;
• сигаретный дым;
• летучие вещества, выделяемые бытовыми и промышленными химикатами.

Механизм образования смога заключается во взаимодействии солнечного излучения, тепла, присутствующих в атмосфере вредных частиц. Должны установиться погодные условия, способствующие образованию химического тумана.

Явление наблюдается над населенным пунктом, насыщенным транспортом и промышленными предприятиями, при высокой температуре воздуха, солнечной погоде, отсутствии ветра. Когда нет активного переноса воздушных масс, взвесь вредных частиц застаивается. Застой случается и из-за температурной инверсии, когда теплая воздушная масса, насыщенная химическими веществами, держится у земной поверхности, не может сдвинуться, сдерживаемая наседающим сверху холодным воздухом.

Пекин

Фотохимический смог

Фотохимический смог — особый тип загрязнения атмосферы, впервые отмеченный в 1944 г. в г. Лос-Анджелесе. Фотохими-смог возникает под действием солнечного света.
 

Фотохимические смоги, впервые обнаруженные, в 40 — х годах в г. Лос-Анджелес, теперь периодически наблюдаются во многих городах мира.
 

Воздействие фотохимических оксидантов на человека и растительность.

Фотохимические смоги, впервые обнаруженные в 40 — х годах XX в. Лос-Анджелесе, теперь периодически наблюдаются во многих городах мира.
 

Фотохимический смог — это особый тип загрязнения атмосферы, впервые отмеченный в 1944 г. в г. Лос-Анжелесе, возникающий под действием солнечного света. Для него характерно появление голубоватой дымки и вследствие этого ухудшение видимости, наблюдается сильное раздражение слизистой оболочки дыхательных путей и глаз. Последствиями длительной смоговой ситуации является повышение заболеваемости и смертности среди населения, повреждение растительности, усиление коррозии металлов.
 

Фотохимические смоги, впервые обнаруженные в 40 — х годах в г. Лос-Анджелес, теперь периодически наблюдаются во многих городах мира.
 

Фотохимический смог был впервые отмечен в Лос-Анджелесе во время второй мировой войны. Сначала полагали, что он сходен с загрязнением воздуха, наблюдаемым в других местах, но традиционные методы борьбы с дымом не привели ни к какому улучшению. В 1950 — х стало ясно, что это загрязнение другого рода, и эксперты были поставлены в тупик. Хааген-Смит, биохимик, изучавший увядание растительности в воздушном бассейне Лос-Анджелеса, пришел к выводу, что смог был вызван реакциями автомобильных выхлопов при солнечном свете.
 

Фотохимический смог — не единственная проблема, создаваемая транспортом.
 

Фотохимический смог — это комплексная смесь, состоящая из оксидантов, в основном озона, смешанного с другими окислителями, включая слезоточивый газ — пероксиацетилнитрат ( ПАН), и образующаяся при воздействии солнечного света из двух компонентов автомобильных выбросов — NO и углеводородов.
 

Фотохимические смоги, впервые обнаруженные в 40 — х годах в Лос-Анджелесе ( США), в настоящее время периодически появляются в различных странах. Неблагоприятное воздействие на население этого современного вида атмосферного загрязнения проявляется в Японии, Мексике, Аргентине, Канаде, Великобритании и некоторых других странах.
 

Фотохимический смог может возникать при более низких концентрациях загрязнителей, чем лондонский, и для него более характерна желто-зеленая или сизая сухая дымка, а не сплошной туман.
 

Наиболее сильные фотохимические смоги отмечаются с конца 40 — х годов на западном побережье США и прежде всего в районе Лос-Анжелеса, расположенного в котловине и имеющего огромный парк автомашин, большое количество нефтеперегонных заводов, а также характеризующегося частыми температурными инверсиями и штилями.
 

Компоненты фотохимического смога при одновременном действии УФ-света вызывают старение многих полимерных материалов.
 

Компоненты фотохимического смога и главный из его составляющих и, по-видимому, наиболее вредный — перонсиалкилнитрат, вызывают резь в глазах, раздражают легочную ткань, кроме того, способны усиливать коррозию сооружений и оборудования.
 

Изменение концентраций компонентов смога а.

Влажный смог лондонского типа — сочетание тумана с примесью дыма и газовых отходов производства.

Ледяной смог аляскинского типа — смог, образующийся при низких температурах из пара отопительных систем и бытовых выбросов.

Радиационный туман — туман, который появляется в результате радиационного охлаждения земной поверхности и массы влажного приземного воздуха до точки росы. Обычно радиационный туман возникает ночью в условиях антициклона при безоблачной погоде и лёгком бризе.

Сухой смог лос-анджелесского типа — смог, возникающий в результате фотохимических реакций, которые происходят в газовых выбросах под действием солнечной радиации; устойчивая синеватая дымка из едких газов без тумана.

Фотохимический смог — смог, основной причиной возникновения которого считаются автомобильные выхлопы. Автомобильные выхлопные газы и загрязняющие выбросы предприятий в условиях инверсии температуры вступают в химическую реакцию с солнечным излучением, образуя озон.

Фотохимический смог может вызвать поражение дыхательных путей, рвоту, раздражение слизистой оболочки глаз и общую вялость. В ряде случаев в фотохимическом смоге могут присутствовать соединения азота, которые повышают вероятность возникновения раковых заболеваний.

Смог наблюдается обычно при слабой турбулентности (завихрение воздушных потоков) воздуха, и следовательно, при устойчивом распределении температуры воздуха по высоте, особенно при инверсиях температуры, при слабом ветре или штиле.

Инверсии температуры в атмосфере, повышение температуры воздуха с высотой вместо обычного для тропосферы её убывания. Инверсия температуры встречается и у земной поверхности (приземные инверсии температуры), и в свободной атмосфере. Приземные инверсии температуры чаще всего образуются в безветренные ночи (зимой иногда и днём) в результате интенсивного излучения тепла земной поверхностью, что приводит к охлаждению как её самой, так и прилегающего слоя воздуха. Толщина приземных инверсий температуры составляет десятки — сотни метров. Увеличение температуры в инверсионном слое колеблется от десятых долей градусов до 15 — 20?С и более. Наиболее мощны зимние приземные инверсии температуры в Восточной Сибири и в Антарктиде.

В тропосфере, выше приземного слоя, инверсия температуры чаще образуется в антициклонах благодаря оседанию воздуха, сопровождающемуся его сжатием, а следовательно — нагреванием (инверсия оседания). В зонах фронтов атмосферных инверсия температуры создаётся вследствие натекания тёплого воздуха на нижерасположенный холодный. В верхних слоях атмосферы (стратосфере, мезосфере, термосфере) инверсия температуры возникает из-за сильного поглощения солнечной радиации. Так, на высотах от 20 — 30 до 50 — 60км расположена инверсия температуры, связанная поглощением ультрафиолетового излучения Солнца озоном. У основания этого слоя температура равна от -50 до -70?С, у его верхней границы она поднимается до -10?С — +10?С. Мощная инверсия температуры, начинающаяся на высоте 80 — 90км и простирающаяся на сотни км вверх, также обусловлена поглощением солнечной радиации.

Смог снижает видимость, усиливает коррозию металлов и сооружений, оказывает отрицательное воздействие на здоровье человека. Интенсивный и длительный смог может явиться причиной повышения заболеваемости и смертности.

Угарный газ, входящий в состав смога, представляет собой соединение углерода с кислородом; газ без цвета и запаха. Отравление угарным газом возможны на производстве и в быту: в доменных, литейных цехах; при испытании двигателей, использовании топливных газов для сушки и подогрева; в химической промышленности; в гаражах; при дровяном отоплении и т.п.

Одним из вредных компонентов смога является и озон (О3). В крупных городах при образовании смога его естественная концентрация (1· 10?) повышается в 10 раз и более. Озон здесь начинает оказывать вредное воздействие на лёгкие и слизистые оболочки человека и на растительность.

Виды смога, их особенности и причины возникновения

На снимках из космоса отчетливо видны дымы крупных предприятий и теплоэлектростанций, которые отапливают населенные пункты. Дым тянется от всех промышленных городов мира иногда на десятки километров. В выбросах ряда промышленных предприятий содержатся вещества, в основном оксиды серы и азота, которые смешиваются с атмосферной влагой и образуют взвесь в воздухе в виде сернистого газа. Газ проникает повсюду, его мельчайшие частицы содержат серную кислоту, выпадающую в форме кислотных дождей.

Химические вещества: в чем их опасность?
Читать

Техногенное загрязнение окружающей среды
Подробнее

Фотохимический (сухой)

Неполное сгорание газа в моторных транспортных средствах выпускает в воздух закись азота. Испарения бензина, лакокрасочных материалов, растворителей, фреона вместе с закисью азота вступает в реакцию с солнечным светом. Образуется фотохимический смог, который наслаивается на приземную поверхность и поднимается вверх до нескольких десятков метров. Фотохимический смог отличается желтоватым цветом. Его хорошо видно на подъезде к крупным городам.

Свою роль в выбросе газовых выбросов играют и химические предприятия.

Для возникновения сухого смога требуется ряд условий:

• отсутствие ветров;
• сухая теплая погода;
• окружение гор;
• наличие предприятий с активным выбросом отходов в атмосферу.

Тяжелые металлы – наиболее опасные элементы, способные загрязнять почву
Читать

Возможно ли решение современных экологических проблем в глобальном масштабе
Подробнее

Ледяной

Ледяной смог характерен для северных широт, образуется при низких температурах, полном штиле, высокой влажности и наличии сильных источников загрязнения. На морозе капли водяного пара превращаются в мельчайшие кристаллы льда и повисают в воздухе в виде густого тумана. Частички пылегазовых выбросов адсорбируются на поверхности ледяных кристаллов. Тяжесть кристаллов увеличивается, и они постепенно опускаются в наземный слой.

Ледяной туман в городах образуется при температурах ниже 40 градусов, после прошедшего потепления и высокой влажности воздуха. Дышать таким воздухом затруднительно или невозможно, лицо и одежда покрываются толстым слоем инея.

Видимость на дорогах уменьшается до 50 метров.

Вулканический

Извержения вулканов сопровождаются не только выделением огромного количества тепловой энергии и лавы, но и попаданием в атмосферу гигантского количества продуктов горения — пепла, газов. Химический состав вулканических газов разнообразен: диоксид и оксид углерода, газообразная сера, водород, аммиак, азот.

Знаете ли вы, что мельчайшие частицы совместно с тонким пеплом образуют взвесь, которая длительное время находится над поверхностью земли и оседает в виде ядовитых соединений?

ДаНет

Причины возникновения смога

Образование смога обусловлено развитием человечества, это является естественным для нашей цивилизации. Практически любая деятельность человека приводит к загрязнению воздуха и, как следствие, образованию смога в атмосфере.

• Промышленность и производство. Деятельность химических и промышленных предприятий наносит особенно большой ущерб.
• Транспорт. Выхлопные газы автотранспорта, загрязнение от авиатранспорта и ракетоносителей.
• Сжигание веществ. Сжигание нефтепродуктов, топлива, торфа, угля или древесины приводит к загрязнению атмосферы. Сильный ущерб наносит сжигание мусора.
• Природные явления. Вулканические извержения и природные пожары также являются причиной загрязнения атмосферного воздуха.

Следует отметить, что наиболее часто образуется смог в крупных городах и в местах с развитой промышленностью. А наиболее опасен он в безветренную тёплую погоду, поскольку естественная циркуляция воздуха замедлена. Кроме того, негативное влияние оказывает и географическая защищённость от ветра (к примеру, расположением в низине).

Как смог связан с изменением климата

С изменением климата повышаются риски возникновения пожаров и от этого растет количество смога. Кроме того, рост температуры улучшает фотохимические реакции и увеличивает количество частиц в воздухе, способствует образованию смога и облаков. Это происходит потому, что более теплый слой атмосферы располагается над городом и препятствует нормальному смешиванию с ним более холодного и плотного воздуха. Среда остается неподвижной и со временем концентрация загрязнителей возрастает, образуя смог.

При этом сам смог тоже влияет на климат через так называемый «черный углерод» — мелкодисперсные твердые частицы углерода, которые есть в дыме природных пожаров и выхлопов транспорта, особенно на дизельном топливе. Черный углерод из-за своего размера может перемещаться в атмосфере на тысячи километров и выпадать в том числе на ледовом покрове Северного ледовитого океана и Гренландии. Это ведет к изменению отражающей способности Ледовитого океана. Чем она ниже, тем больше поверхность поглощает солнечную радиацию. Лед и снег, становясь не такими белыми, начинают поглощать тепло, а не отражать его в космос, что способствует глобальному потеплению, констатирует Наумова. Получается замкнутый круг: смог вызывает изменение климата, а оно, в свою очередь, усиливает смог.

Вместо резюме

Причины появления фотохимического смога обусловлены фотохимическим окислением углеводородов и оксидов азота. Установлено, что в момент образования фотохимического смога происходит значительное увеличение количества озона и окислителя.

Факты ясно указывают на то, что фотохимическое образование озона или окислителя происходит из примесей за счет действия солнечного света. Характер фотохимических реакций, протекающих в атмосфере, зависит от ряда факторов:

• интенсивность света;
• реакционная способность углеводородов;
• соотношение углеводородов к оксиду азота;
• наличие поглотителей света;
• метрологические переменные.

Фотохимическое загрязнение воздуха проявляет свои эффекты, такие как раздражение глаз, повреждение растительности, снижение видимости, растрескивание резины и выцветание красителей. Как на нас влияет смог?

Важные факты

Выделяют сухой и влажный смог. Второй вариант свойственен для Лондона, в атмосфере которого из-за повышенной влажности скапливаются капли, образующие густые облака.

Особенно остро проблема фотохимического смога стоит в Японии, США, Великобритании, Аргентине, Мексике, Канаде. Впервые подобное явление было зафиксировано в Лос-Анджелесе в 1944 году. Так как город располагается во впадине, которая окружена морем и горами, воздушные массы застаиваются, накапливаются загрязнители, при благоприятных погодных условиях образуется смог.

Если его концентрация высока, можно увидеть голубоватую дымку, снижающую видимость, что приводит к ухудшению работы транспорта.

При меньших концентрациях загрязнителей он выглядит в виде желто-зеленоватой дымки, сплошного тумана не образуется. Если дано задание «Перечислите условия образования фотохимического сухого смога», необходимо рассматривать те газы, которые поступают в атмосферу при функционировании промышленных предприятий.

Меры для минимизации возникновения смога

В масштабах городской экономики:

1. Систематический мониторинг выбросов химических веществ крупными предприятиями.
2. Модернизация оборудования, вложение средств в разработку фильтрационных систем.
3. Запрет на сжигание угля, особенно в промышленных масштабах. Перевод угольных электростанций на экологически безопасное топливо.
4. Сокращение количества автотранспорта на улицах городов при наличии неблагоприятных погодных условий (сухость, тепло, безветрие).
5. Предотвращение испарения нагретых частиц топлива (заправлять городской и личный транспорт в утренние или вечерние часы).

Антропогенные и природные факторы загрязнения воздуха в городах
Читать

Негативные последствия, к которым приводит загрязнение почвенного слоя Земли
Подробнее

Виды загрязнения окружающей среды, влияющие на здоровье человека
Смотреть

С помощью каких мер можно защитить почву от загрязнения?
Далее

Действия населения для защиты организма от воздействия смога:

1. Максимальная изоляция помещения от проникновения воздуха с улицы.
2. Установка кондиционеров, сплит-систем, увлажнителей воздуха.
3. Защита органов дыхания с помощью марлевых повязок или респираторов.
4. Временный вывоз детей, беременных женщин и ослабленных людей за зону действия смога.
5. Влажная уборка жилых и производственных помещений.
6. Промывание и орошение слизистых носа и горла при ощущениях сухости, першения и раздражения.
7. Контроль питанием: исключение острой, соленой, копченой пищи. Питьевой режим предполагает частое обильное питье.
8. Отказ от курения. Курение усиливает негативное воздействие вредных химических соединений в воздухе на легкие.
9. Отказ от газовых бытовых приборов в пользу электрических.
10. Ограничение или отказ от использования спреев, лаков, растворителей с высокой концентрацией летучих химических соединений.

Некоторые реакции, происходящие в тропосфере

Одной из отличительных черт атмосферы планеты Земля является ее окислительная способность из-за большого относительного количества двухатомного молекулярного кислорода (O₂), который он содержит (примерно 21% от его состава).

В конечном итоге практически все газы, выбрасываемые в атмосферу, полностью окисляются в воздухе, и конечные продукты этого окисления осаждаются на поверхности Земли

Эти процессы окисления имеют жизненно важное значение для очистки и обеззараживания воздуха

Механизмы химических реакций, происходящих между загрязнителями воздуха, очень сложны. Ниже приводится их упрощенное изложение:

Причины возникновения

Фотохимический туман образуется вследствие поглощения кислородом и оксидами азота ультрафиолета солнечных лучей и перехода их в возбужденное состояние. Вследствие этого, данные субстанции моментально окисляют продукты сгорания транспортного топлива. Результатом описанных процессов, является атмосферное накопление новых органических соединений.

Условиями образования смога выступают:

• присутствие в воздухе большого количества пыли и газов (оксидов азота, углеводородов);
• солнечная активность;
• отсутствие ветра на протяжении 24 часов (длительный антициклон) внутри околоземных слоев воздуха.

Подходящие условия для образования смога наблюдаются летом и в начале теплой осени. Повышенная солнечная активность стимулирует расщепление диоксида азота с образованием оксида азота и атомарного кислорода. Последний, в свою очередь, с молекулярным кислородом дает избыток озона. Оксид азота вступает в реакцию с олефинами выхлопных газов, результатом которой также является озон.

Ночью, при отсутствии солнечного света, озон реагирует с олефинами. Вследствие чего, воздух насыщается перекисями, которые и становятся источником реакционно-активных свободных радикалов.

Данные процессы активнее наблюдаются в городах, защищенных от продувания естественными преградами (холмами, горами)

Важно то, что вредные выбросы способны к перемещению по воздуху на колоссальные расстояния

Борьба со смогом

В глобальном плане, условия возникновения фотохимического смога можно учитывать еще при планировании будущего населенного пункта. На территории Российской Федерации и некоторых соседних стран есть города, расположенные на рельефе, ограничивающем ветер и рассеивание вредных веществ. Хорошим примером служит Новокузнецк, где имеются серьезные промышленные предприятия, но город окружен горами с трех сторон и не подвергается достаточной «вентиляции». В безветренную погоду здесь практически всегда образуется смог.

В уже имеющихся условиях важно стремиться к сокращению выбросов отравляющих веществ в атмосферу. Практическими шагами для достижения этого могут стать разработка и установка эффективных фильтрующих систем на предприятиях

В более глобальном плане возможно изменение технологии производства.

Внедрение общественного и личного транспорта на электрической тяге является одним из важнейших шагов в борьбе с фотохимическим смогом. Отсутствие выхлопных газов серьезно ослабит химическую «базу» для образования вредного тумана.

Еще одним мероприятием по повышению качества жизни на территориях, подверженных смогу, может стать создание естественной вентиляции. Это связано с серьезными работами по профилированию рельефа и созданию выемок в горных массивах.

На практике из вышеперечисленных методов, широко внедряются лишь фильтровальные сооружения на промышленных предприятиях. Более масштабные шаги, наподобие строительства инфраструктуры под электрический общественный транспорт, и, тем более, создания «вентиляционных трактов» в рельефе местности, требуют серьезного финансирования. А с этим практически всегда – большая проблема.