说说臭氧和光化学烟雾

上海市环境监测中心2013年8月7日下午报道18时空气质量指数为207，是上海市罕见的五级重度污染。首要污染物是臭氧（O3），8小时平均值。

科学网同日新闻：“警惕蓝天白云下空气污染 臭氧成夏季主要污染物”。感觉此文没有说清有关问题，因此评论：

1、  地面臭氧是“光化学烟雾”的标志性污染物；

2、  称到“光化学烟雾”，必定也有能见度问题。虽然常常湿度不高，但也有“霾”~Haze；请常常注意天边，是否会有远处“朦胧”的感觉？



3、  光化学烟雾是一种气态和颗粒态污染物、一次（直接排放）和二次（化学转化）污染物的混合物。其中有PM2.5。

4、  光化学烟雾的重要一次性污染物是氮氧化物。来源是燃煤、燃油和汽车尾气。虽然燃煤排放氮氧化物总量超过汽车，但通常认为主凶是汽车尾气。原因是氮氧化物和氧气在阳光下产生臭氧的反应是可逆的，因此不能单独导致臭氧的高浓度。但是空气中的碳氢类活化分子，会加强这个产生臭氧的反应，因此易挥发有机化合物（VOC~很多非甲烷烃就是），是光化学烟雾的重要组成部分。汽车因为其工作特点，经常处于不完全燃烧状态，同时排放大量HC，因此汽车尾气是光化学烟雾的主要贡献者~~~这是空气污染研究工作的里程碑之一，“洛杉矶烟雾”。

光化学烟雾对眼睛和鼻子有刺激性影响，但没有查到光化学烟雾直接致死的数字，“新闻”中洛杉矶1955年65岁以上老人因呼吸系统衰竭死亡达400多人是指因为光化学烟雾吗？哪里的文献？

因此，要控制光化学烟雾的发生，控制臭氧浓度，主要要控制汽车尾气：汽车数量和严格排放标准。

请看上海市环境监测中心8月7日拍下的实时陆家嘴照片：

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 能见度尚可，但下午16:00的那张比较差，看到远处有“朦胧”：

下面的示意图中，汽车尾气含氮氧化物（NOx）和烃类（HCs）；周围环境有水汽和氧气；阳光下反应生成臭氧（O3）、过氧化乙醛硝酸酯（PAN）、醛类（Aldehydes）和硝酸。硝酸和醛类。以及高分子的烃，可能以PM2.5的形式出现。不过光化学反应常在阳光强、因此湿度较低的条件下强烈发生，相关PM2.5对能见度的影响比较雾霾时弱。

光化学烟雾首次被发现在上世纪40年代美国洛杉矶地区。1943年前后，洛杉矶盆地经常受到一种浅棕色（brownish）、影响能见度的（Hazy）、有刺激性（irritating）的神秘（mysterious）的新类型空气污染的困扰。这种污染和18世纪中期开始对城市中心造成影响的烟雾污染（Smokyfog）比较，更加持续（more persistent）而且完全不同。这种新型污染也影响能见度，因此也被称为烟雾（Smog）~“洛杉矶烟雾”。

围绕光化学烟雾，环保界和汽车商曾有过较长期的争斗，因为仅仅改进内燃机的结构和工作过程不足以改进尾气排放满足排放标准。“三相催化转换器”的发明和使用能够减少污染物排放，才使得汽车工业能够满足相关的排放要求。

但是，汽车的使用是世界范围的发展趋势，“转换器”的安装和使用并不能保证汽车在工作情况下的达标排放，而且世界各地汽车数量都在不断增加。光化学烟雾因此在世界各地都仍然存在和发生。

我国光化学烟雾首先于70年代末期在兰州被发现和研究，当时原因不仅是机动车，而且是石油化工企业。不仅因为高温排放大量氮氧化物，而且管理不善排放大量VOC（HCs），又有不利的扩散条件。近年来，因为机动车数量的大量增加，北上广地区的光化学污染问题正在趋于严重，环保界投入了大力气进行研究。今年5月以来，各大城市臭氧浓度屡屡出现高值，更说明了汽车尾气污染的严重问题。

下面的示意图中，汽车尾气含氮氧化物（NOx）和烃类（HCs）；周围环境有水汽和氧气；阳光下反应生成臭氧（O3）、过氧化乙醛硝酸酯（PAN）、醛类（Aldehydes）和硝酸。硝酸和醛类。以及高分子的烃，可能以PM2.5的形式出现。不过光化学反应常在阳光强、因此湿度较低的条件下强烈发生，相关PM2.5对能见度的影响比较雾霾时弱。