Smog photochimique

Le smog photochimique est une brume d'ozone, d'oxydants et de particules secondaires produite lorsque la lumière du soleil déclenche des réactions entre les oxydes d'azote et les composés organiques volatils dans l'air pollué.

Definition

Une condition de pollution atmosphérique secondaire dans laquelle des réactions photochimiques entre les NOx et les composés organiques volatils génèrent de l'ozone, des oxydants et des particules fines.

Scope

Ce sujet aborde les émissions précurseurs, la chimie radicalaire photo-induite qui les convertit en ozone, en nitrate de peroxyacétyle et en aérosols, le cycle diurne d'accumulation d'oxydants, ainsi que les conditions météorologiques qui piègent le smog au-dessus des zones urbaines.

Core questions

• Quelles émissions précurseurs créent le smog photochimique ?
• Comment la lumière du soleil initie-t-elle la chimie radicalaire qui produit l'ozone ?
• Pourquoi les niveaux d'oxydants atteignent-ils un pic l'après-midi ?
• Qu'est-ce que le nitrate de peroxyacétyle et pourquoi est-il important ?

Key theories

Production photochimique d'ozone par les NOx et les COV

La lumière du soleil photolyse le NO2 et entraîne l'oxydation des composés organiques volatils initiée par les radicaux OH, recyclant le NO en NO2 et accumulant l'ozone et les produits oxydés caractéristiques du smog.

Mechanisms

Après le lever du soleil, la photolyse du NO2 et l'oxydation des hydrocarbures par les radicaux OH produisent des radicaux peroxy qui convertissent le NO en NO2 sans consommer d'ozone, permettant ainsi à l'ozone de s'accumuler tout au long de la journée. Les radicaux peroxyacétyles se combinent avec le NO2 pour former du nitrate de peroxyacétyle, un irritant oculaire et un réservoir de NOx, tandis que les composés organiques partiellement oxydés nucléent des aérosols secondaires.

Clinical relevance

Le smog photochimique est le problème dominant de qualité de l'air urbain en saison chaude, l'ozone et les particules fines affectant la santé respiratoire et la végétation ; sa chimie permet de déterminer si le contrôle des émissions de NOx ou de COV est plus efficace dans un bassin atmosphérique donné.

History

Haagen-Smit a identifié l'origine photochimique du smog de Los Angeles au début des années 1950, le distinguant du smog sulfureux de type londonien et lançant ainsi la chimie moderne de la qualité de l'air urbain.

Key figures

• Arie Jan Haagen-Smit

Seminal works

• finlaysonPitts2000
• vanLoon2017

Frequently asked questions

En quoi le smog photochimique diffère-t-il du smog classique de Londres ?

Le smog de type londonien est une pollution soufrée et fuligineuse provenant de la combustion du charbon, tandis que le smog photochimique est une brume oxydante produite par l'action de la lumière du soleil sur les émissions de NOx et d'hydrocarbures, principalement issues du trafic.