一、引言

　　環境問題是當今世界共同面臨的社會問題，主要包括環境污染和生態污染，研究表明，化學污染引起的環境污染尤為嚴重。含有氮氧化物和碳氧化物等一次污染物的大氣，在陽光的照射下，發生光化學反應而產生二次污染物，這種由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現象，稱為光化學煙霧。近年來，汽車尾氣排放的NOx、CO及隨后形成的光化學煙霧，使得許多大城市的空氣質量惡化。隨著全球工業和汽車業的迅猛發展，光化學煙霧污染在世界各地不斷出現，如美國洛杉磯、日本東京、大阪、英國倫敦、澳大利亞、德國等大城市及我國北京、南京、蘭州均發生過光化學煙霧現象。

　　二、光化學煙霧的形成機理

　　光化學煙霧的形成條件是大氣中有氮氧化物和碳氧化物存在，大氣溫度較低，而且有強烈的陽光照射，這樣在大氣中就會一系列復雜的反應，生成出一些二次污染物，如O3、醛、PAN、H2O2等。

　　光化學煙霧是一個鏈式反應，其中關鍵性的反應可以簡單地分成3組：

　　（1）NO2的光解導致O3的生成：

　　鏈引發反應主要是NO2的光解，反應如下：

　　NO2 +hv→NO +O

　　O +O2 +M→O3 +M

　　NO +O3→ NO2 +O2.

　　(2)(HC)氧化生成了具有活性的自由基，如HO、HO2、RO2等。

　　在光化學反應中，自由基反應占很重要的地位，自由基的引發反應主要是由NO2和醛光解引起的：

　　NO2  +hv→NO +O

　　RCHO +hv→RCO +H

　　碳氫化合物的存在是自由基轉化和增殖的根本原因：

　　RH +O →R +HO

　　RH + HO →R +H2O

　　H + O2 →HO2

　　R + O2→RO2

　　RCO+ O2→[RC（O）O2]

　　其中：R—烷基；

　　RO2—過氧烷基；

　　RCO—酰基；

　　[RC（O）O2]—過氧酰基。

　　（3）通過以上途徑生成的HO2、RO2、[RC（O）O2]均可將NO氧化成NO2。

　　NO +HO2 →NO2 +HO

　　NO +RO2→NO2 +RO

　　RO +O2 →HO2 +RCHO

　　NO + RC（O）O2→NO2 + RC（O）O

　　RC（O）O→R +CO2   

　　其中：RO—烷氧基；

　　RCHO—醛。

　　三、光化學煙霧的危害

　　光化學煙霧成分復雜，但是，對動物、植物和材料有害的主要是O3、PAN、醛、酮等二次污染物。人和動物受到的主要傷害是眼睛和黏膜受到刺激、頭痛、呼吸障礙、慢性呼吸道疾病惡化、兒童肺功能異常等。1955年，美國洛杉機因為光化學煙霧一次就死了400多人。植物受到臭氧的損害，開始時表皮褪色，呈蠟質狀，經過一段時間之后色素發生變化，葉片上出現紅褐色斑點。PAN使葉子背面呈銀灰色或古銅色，影響植物的生長，降低植物對病蟲害的抵抗力。O3、PAN等還能造成橡膠制品老化，脆裂，使染料褪色，并損害油漆涂料、紡織纖維和塑料制品等。

　　四、光化學煙霧的防治措施

　　工業上，較好的措施是對煤進行加工，改進燃燒技術，同時改進生產工藝，對污染物進行后處理及合理排放。使用前對煤進行脫硫加工，并盡可能除去灰分;使用過程中，通過對鍋爐進行適當改進，同時加人固硫劑，可減少煙塵利二氧化硫的發生量;最后，對廢氣進行綜合利用后，對不能利用的進行無害處理后再進行排放。對于生活燃煤，除了對煤跡行加工外，比較好的措施是改進用能和供能方式，采用集中供熱、城市燃氣化。集中供熱和城市燃氣化，是城市節能和綜合整治的重要內容，能有效地改善城市大氣環境質量，減少室內空氣污染。

　　此外，重點研究改革燃料和改進汽車設備結構， 試制無公害汽車和發展高效交通系統。具體舉措為:

　　(1 )改革燃料。采用液化天然氣、氫氣、液化煤氣與柴油的混合燃料和無鉛汽油來代替有鉛汽油作為汽車燃料，是減少汽車尾氣污染的有效措施。采用天然氣作燃料，在燃燒時不僅排出的污染物極少，沒有氣味，沒有鉛化物，而且噪聲很小，從而減少發生光化學煙霧污染的可能性。

　　(2 )改進汽車設備結構。汽車尾氣污染的防治，除提高汽油燃燒質量外，關鍵在于改進發動機的燃燒設計。美國福特公司制成一種“層化加油”發動機，它改變了燃燒室的設計和燃料注人系統的設計，從而減少廢氣的排出。日本本田摩托車研制出三臺層狀燃燒的汽缸，它能使汽油與空氣的比例降到1:20，使排氣中氮氧化物減少2/3，一氧化碳、碳氫化合物幾乎減少一半以上。這兩種發動機，‘種是減少

　　基質的濃度，一種是減少引發物質的濃度，其結果都是使光化學煙霧產生的可能性降低。

　　(3 )研究無公害汽車和發展高效交通系統。從發 展 遠 景來看，國外正在大力發展無公害汽車如電子汽車、電動汽車和蒸汽汽車等。通過發展高效率城市交通系統以代替市內汽車。這些都是減少汽車尾氣排放和防止光化學煙霧污染城市大氣的重要措施通過改進發動機結構和運行條件能有效減少污染物的發生但現階段這些措施仍不可能使尾氣達到直接排放的要求，還必須進行廢氣凈化處理。一氧化碳和碳氫化物的凈化，可用熱反應法或催化氧化法來達到目的。至于氮氧化物，采用三元催化的方法可達到凈化目的。

　　另外，大面積地植樹造林綠色植物是二氧化碳的消耗者，氧氣的天然加工廠，在調節大氣中的二氧化碳的平衡上起著無可替代的作用，不同的植物對二氧化硫、氟化氫、氯氣、氨氣、氯化氫、光化學煙霧、放射線等有不同的吸收能力，從而達到凈化空氣的效果。

　　五、結語

　　世界衛生組織(WHO)和美國、日本等許多國家已經把臭氧和光化學氧化劑的水平作為判斷大氣環境質量的指標之一，并據以發布光化學煙霧的警報。城市空氣污染與經濟發展水平密切相關，我國正處快速發展時期，城市空氣污染已經成為一個重要的環境問題。為防止光化學煙霧的爆發，除了采取上述方法外，還必須采取行政命令干涉的手段才能有較好的效果。