Реферат зміг і його вплив на навколишнє середовище

Англійське слово «smog» - похідне від «smoke» - дим і «fog» - туман. Саме жителі англійської столиці першими зіткнулися з проблемами, пов'язаними з забрудненням міського повітря. Вперше помічений в 1940 р в Лос-Анджелесі, фотохімічний зміг тепер виникає в промислових містах всього світу. Всесвітня організація охорони здоров'я при ООН (ВООЗ) встановила гранично допустиму концентрацію - 120 частин на 1 млрд, хоча ця цифра часто перевищується, а в Каліфорнії досягає пікових значень - 600 частин на 1 млрд. Змісту 300 частин на 1 млрд досить, щоб викликати подразнення очей і слизових оболонок гортані і носоглотки.

Смог знижує видимість, підсилює корозію металів і споруд, чинить негативний вплив на здоров'я людини. Інтенсивний і тривалий зміг може стати причиною підвищення захворюваності і смертності. Він може викликати ураження дихальних шляхів, блювоту і загальну млявість. У ряді випадків в фотохімічному смог можуть бути присутніми сполуки азоту, які підвищують ймовірність виникнення ракових захворювань.

Фотохімічний туман являє собою багатокомпонентну суміш газів і аерозольних частинок первинного і вторинного походження. До складу основних компонентів смогу входять озон, оксиди азоту та сірки, численні органічні сполуки перекисной природи, звані в сукупності фотооксидантами. Основною причиною виникнення смогу вважаються автомобільні вихлопи.

В умовах високої температури, при якій відбувається спалювання палива в двигуні автомобіля, починається взаємодія між киснем і азотом, що входять до складу атмосферного повітря. Утворений при дисоціації молекул кисню атомарний кисень здатний розщепити молекулу порівняно інертного азоту, ініціюючи ланцюгову реакцію:

В результаті в вихлопних газах з'являється монооксид азоту, який, потрапивши в атмосферу, окислюється киснем повітря, перетворюючись в діоксид азоту. Бурий діоксид азоту фотохімічно активний. Поглинаючи світло, він дисоціює:

Таким чином, в повітрі з'являється реакційноздатні атом кисню, який може вступати в реакції з утворенням озону:

Присутність озону - найбільш характерна ознака фотохімічного смогу. Він не утворюється при згоранні палива, а є вторинним забруднювачем. Володіючи найсильнішими окисними властивостями, озон надає шкідливий вплив на здоров'я людей і руйнує багато матеріалів, в першу чергу, гуму.

Здавалося б, останній, окислюючи оксид азоту, повинен знову перетворюватися на молекулярний кисень. Але цього не відбувається. Озон вступає в реакцію з олефінами. В атмосфері концентруються різні перекису, які в сумі і утворюють характерні для фотохімічного туману оксиданти. Вони вступають у взаємодію з діоксидом азоту з утворенням основних шкідливих компонентів фотохімічного смогу: ПАН (пероксіацетілнітрат) і ПБН (пероксібензоілнітрат):

ПАН при конденсації випадає на землю у вигляді клейкої рідини, згубно діє на рослинний покрив.

ПАН і ПБН сильно подразнюють слизову оболонку, в тому числі, і очей, в комбінації з озоном викликає роздратування носоглотки, призводить до спазмів грудної клітини, а при концентрації більше 3-4мг / м 3 викликає сильний кашель і послаблює можливість зосередитися.

Такі смоги - нерідке явище над Лондоном, Парижем, Лос - Анжелесом, Нью - Йорком і іншими.

Мал. 4. Середні концентрації забруднюючих речовин в діловій частині Лос-Анджелеса в дні, коли спостерігалося сильне подразнення очей. Дані за 1953 - 1958 рр.

З графіка добового ходу забруднюючих речовин, представленого на рис. 4, видно, що максимум концентрації альдегідів і озону припадає відразу ж після максимуму концентрації вуглеводнів і NO2 (через 4 - 5 годин). Звідси можна зробити висновок, що збільшення викидів в атмосферу незгорілого палива веде до погіршення екологічної ситуації і тим самим є причиною додаткового накопичення тропосферного озону.

Можна виділити два типи смогу: пов'язаний із забрудненням повітря вихлопними газами транспорту, що містять оксиди азоту, і пов'язаний із забрудненням атмосфери кіптявою або димами, що містять двоокис сірки. Необхідною складовою частиною процесу освіти смогу першого типу (лос-анджелеського смогу) є фотохімічні реакції; у другому випадку (лондонський смог) фотохімічні реакції можуть брати участь в утворенні смогу, але їх участь не є обов'язковою.

ПОРІВНЯННЯ зміг ЛОС-Анджелесі та Лондоні

Як видно з таблиці, лос-анджелеський зміг з'являється при більш високій температурі і меншою вологості, ніж лондонський. Основні особливості фотохімічного смогу, що спостерігається в Лос-Анджелесі, такі:

1. зміг утворюється в ясну сонячну погоду при низькій вологості повітря, причому максимальна концентрація викликають роздратування речовин спостерігається незабаром після полудня;

2. хімічно він діє як окислювач і викликає розтріскування гуми;

3. зміг спостерігається у вигляді білуватого туману, проте погіршення видимості - найменш серйозний ефект в порівнянні з іншими;

4. зміг викликає у людей подразнення очей і губить листя у рослин;

5. вихідні речовини, з яких формується фотохімічний зміг, входять до складу автомобільних вихлопних газів, присутніх в повітрі у великих кількостях, але постачальником вихідних речовин може служити і біосфера. Так, наприклад, в результаті життєдіяльності нитрифицирующих і денитрифицирующих бактерій з грунту, з стічних вод, з відкритих водойм в атмосферу надходить велика кількість закису азоту N2 O (10 ÷ 50 × 10 6 т / рік). В атмосфері N2 O схильний до окислення непарних киснем (озоном або атомарним киснем), в результаті чого відбувається утворення NO.

Для запобігання смогу необхідно удосконалювати двигуни автомобілів і ефективно очищати вихлопні гази

На жаль, успіхи в боротьбі з окремими видами забруднення повітря поки не привели до зникнення смогов. Так, зниження шкідливих викидів у вихлопних газах автомобілів на одиницю пробігу компенсується швидким зростанням кількості автотранспорту, тому загальний рівень забруднення не зменшується. Мабуть, зміг ще довгий час буде залишатися серйозною проблемою для жителів багатьох великих міст.

Супер у Вас сайт! Зроби паузу, студент, ось розважся: Студент здає іспит з фізики. Здає дуже погано. Професор намагається його витягнути, запитує: - Ну скажіть хоча б, при якій температурі кипить вода? - Пане професоре, я не знаю, при якій температурі вона кипить, але я знаю, що при 40 градусах вона перетворюється в горілку! До речі, анекдот узятий з chatanekdotov.ru