光化学烟雾的主要成分 光化学烟雾形成原因
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2023-09-18 11:12:02

古埃及文化中,空气被视为组成世界的重要元素,虽然受当时科技水平限制,人类无法准确的认识空气,但对空气重要性的认知,却已经开始萌发。直到18世纪,科学家通过加热密闭容器中的汞,发现了空气的组成成分,人类对空气的了解才正式步入正轨。

免费又珍贵是空气的标签,在千年的农耕社会中,空气污染始终与人类不曾沾边,直到工业革命的开始。第一次工业革命的开始,也普遍被认为是空气污染的开始。

空气是如何被人类“染”上颜色的?

在21世纪的今天,“基本消除重污染天气,还老百姓蓝天白云。”成为了我们奋斗的目标之一,因此我们很有必要来重新审视一下,毫无节制的人类活动对空气造成的污染。

空气,需要弃“色”返本。

灰色的空气——雾霾

雾霾,由颗粒小于等于2.5微米的微小颗粒组成,也就是常说的PM2.5,包含了硫酸盐、硝酸盐、灰尘等颗粒物,当与空气中微水滴结合后,会使大气混浊,能见度降低,整个天空都呈现出灰蒙蒙的样子,雾霾灰也因此得名。

空气是如何被人类“染”上颜色的?

2013年,雾霾天气近乎笼罩了我国25省100余城,范围之广、危害之大、持续之长都刷新打破了52年来的记录,也是在同年,大气污染被列入生态建设的首要位置,让城市居民看得见山,望得见水,记得住乡愁成为我们追求的目标。

空气是如何被人类“染”上颜色的?

对雾霾进行溯源,人类活动过程中的汽车排放、工厂排放、无限制焚烧等,都是雾霾形成的源头。工业化的发展和环境的破坏为雾霾提供了“出生”的条件,而城市高楼导致的空气不流通和逆温层成为了雾霾“长大”的温床。

空气是如何被人类“染”上颜色的?

虽然2019年气象局发布公告,称雾霾天气相对2018年较为减少和减弱,但是雾霾天气预警等相关报道的随处可见,告诉我们,雾霾依旧是当下我国面临的主要环境问题之一。

此外,雾霾天气导致的低气压、空气低流动性和空气中颗粒的高浓度,让空气中的有害物质、病毒、细菌久久不能散去,疾病的产生和传播可能性被提高。

浅蓝色的空气——光化学烟雾

城市化的快速推进,空气污染由煤烟型转变为光化学型,将不可避免。上世纪40年代,发生在洛杉矶的公害事件之一,光化学烟雾事件是光化学污染最典型的案例,每年夏末初秋之际,洛杉矶都会被一种浅蓝色的烟雾覆盖,生活在浅蓝色烟雾下的市民,相继都出现了与呼吸系统和眼部相关的疾病。

空气是如何被人类“染”上颜色的?

1943年,肆虐的烟雾,直接导致洛杉矶郊外大片松树林死亡,给当时的美国带来了数十亿的经济损失,更有75%的市民,因此次事件患上了红眼病,光化学污染从此步入人类视野。

空气是如何被人类“染”上颜色的?

光化学烟雾的形成原因,通俗来讲,就是大气中固有的氮氧化物、碳氧化物和非甲烷类碳氢化物等严重超出原有浓度,且在高强度的太阳(紫外线)辐射下,化学键断裂,生成臭氧、过氧化氢、醛类等具有极强氧化性的污染物,会对人类呼吸系统和眼睛造成严重的危害。

空气是如何被人类“染”上颜色的?

而在我国,1974年的兰州和1986年的北京,都曾出现过光化学烟雾污染的现象,因此深入了解光化学污染的形成原理和防治方案是非常有必要的。

空气是如何被人类“染”上颜色的?

兰州西固污染

当然,雾霾和光化学烟雾仅仅是空气污染的缩影,除了灰色和蓝色,空气还曾被“染”成过很多其它的颜色,如在2019年,印尼慕阿拉占碑因森林大火,空气中0.7微米颗粒增多,整个城市被血红色的空气笼罩,不分昼夜。

空气是如何被人类“染”上颜色的?

抛出国外,在国内北方地区,黄沙飞扬,黄色的空气充斥在整个城市,也是屡屡可见,虽然沙尘暴严格来说只是一种自然天气,但是沙尘污染对人类的危害却不容小觑,沙尘天气频发也不乏人类之“功”。

空气是如何被人类“染”上颜色的?

我国空气污染现状

经济发展速度和空气污染治理不匹配,一直在我国表现得比较突出,也是大部分发展中国家共同面临的问题,资源换经济更是一个国家在发展中无法避免的问题。2016年公布的全球空气质量排名,我们位于末尾,空气的污染不得不让我们重视。

空气是如何被人类“染”上颜色的?

2015年公布的全国空气质量排行

从地区来说,我国的空气污染,有大城市包围小城镇的趋势,呈现全国性的空气污染,而从污染源来看,作为燃煤大国的我们,二氧化硫排放位居世界第一,二氧化碳排放位居第二,以及粉尘排放都是导致我国空气被污染最主要的污染物质。

空气是如何被人类“染”上颜色的?

其主要原因是我国高速发展时,能源结构、城市布局、汽车尾气管理等都未曾同步进化导致。

所谓知耻而后勇,知弱而图强,知不足而奋进,才能展望未来,自2017年以来,我国深刻认识到空气污染的危害,国家对空气污染治理加大投资,到2019年,据生态环境部发布的公告,我国空气污染已经得到了明显改善,全国有157个城市空气质量达标。

空气污染的全球性

受大气中二氧化碳等温室气体的影响,全球变暖产生的温室效应,可以说是全球性空气污染最典型的案例,自1938年观测到空气中二氧化碳增长以来,温室气体排放长时间受到了国际上极大的重视。

空气是如何被人类“染”上颜色的?

温室效应产生原因,大致可以看作太阳短波辐射携带的热量,在地球被吸收后,会向宇宙反射出长波辐射,温室气体具有吸收长波辐射的特性,并且会向地面(逆辐射)和宇宙反射更长的长波辐射,以此来维持地球温度的稳定,而温室气体的增多,会导致逆辐射越来越强,从而导致部分太阳热量无法从地球散去,地球开始升温。

空气是如何被人类“染”上颜色的?

温室气体增多导致的全球变暖,直接影响两极雪盖融化,海平面上升,岛屿国家安全受到威胁,内陆土地蒸发量过大,沙漠化严重。据联合国环境规划署报告,每年全世界有600多公顷的土地因温室效应沙漠化,不仅如此,全球变暖北极冰层融化,被封印数十万年的史前病毒,可能会因此释放出来,到时对人类造成的危害才是最大的。

让空气弃“色”返本,是我们穷极一生追寻的目标

印度为生活在贫困线以下的家庭免费提供液化石油气,支持使用清洁的家庭能源;我国大力推广无硫煤,淘汰含硫燃料,研究开发太阳能、地热能、核能等新能源;墨西哥到2025年时禁用私人柴油车。

空气是如何被人类“染”上颜色的?

世卫组织建立环境空气质量库,有108个国家加入,这些都从侧面反映出空气污染问题已经被越来越多的国家重视,虽然我们现在取得的成就很小,但我们终究在正确的道路上狂奔。

在与空气污染对抗的这场战役中,我们终将胜利,也必须胜利。

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