หมอกควันจากปฏิกิริยาเคมีแสง
หมอกควันจากปฏิกิริยาเคมีแสงคือหมอกควันของโอโซน สารออกซิแดนท์ และอนุภาคทุติยภูมิที่เกิดขึ้นเมื่อแสงแดดกระตุ้นปฏิกิริยาระหว่างไนโตรเจนออกไซด์และสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายในอากาศที่มีมลพิษ
Definition
ภาวะมลพิษทางอากาศทุติยภูมิที่ปฏิกิริยาเคมีแสงระหว่าง NOx และสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายก่อให้เกิดโอโซน สารออกซิแดนท์ และอนุภาคขนาดเล็ก
Scope
หัวข้อนี้ครอบคลุมถึงการปล่อยสารตั้งต้น เคมีอนุมูลอิสระที่ขับเคลื่อนด้วยแสงแดดซึ่งเปลี่ยนสารเหล่านี้เป็นโอโซน เพอร์ออกซีอะซิทิลไนเตรต และละอองลอย วงจรรายวันของการสะสมสารออกซิแดนท์ และสภาพอุตุนิยมวิทยาที่กักเก็บหมอกควันไว้เหนือพื้นที่เมือง
Core questions
- การปล่อยสารตั้งต้นใดที่ก่อให้เกิดหมอกควันจากปฏิกิริยาเคมีแสง?
- แสงแดดเริ่มต้นเคมีอนุมูลอิสระที่สร้างโอโซนได้อย่างไร?
- ทำไมระดับสารออกซิแดนท์จึงสูงสุดในช่วงบ่าย?
- เพอร์ออกซีอะซิทิลไนเตรตคืออะไร และทำไมจึงมีความสำคัญ?
Key theories
- การผลิตโอโซนด้วยปฏิกิริยาเคมีแสง NOx-VOC
- แสงแดดสลาย NO2 ด้วยแสงและกระตุ้นการออกซิเดชันของสารอินทรีย์ระเหยง่ายที่เริ่มต้นโดย OH โดยหมุนเวียน NO ไปเป็น NO2 และสะสมโอโซนและผลิตภัณฑ์ออกซิไดซ์ที่เป็นลักษณะเฉพาะของหมอกควัน
Mechanisms
หลังพระอาทิตย์ขึ้น การสลายด้วยแสงของ NO2 และการออกซิเดชันของไฮโดรคาร์บอนโดย OH จะผลิตอนุมูลเพอร์ออกซีที่เปลี่ยน NO เป็น NO2 โดยไม่ใช้โอโซน ทำให้โอโซนสะสมเพิ่มขึ้นตลอดทั้งวัน อนุมูลอะซิทิลเพอร์ออกซีรวมตัวกับ NO2 เพื่อสร้างเพอร์ออกซีอะซิทิลไนเตรต ซึ่งเป็นสารระคายเคืองตาและแหล่งสะสม NOx ในขณะที่สารอินทรีย์ที่ถูกออกซิไดซ์บางส่วนจะก่อตัวเป็นละอองลอยทุติยภูมิ
Clinical relevance
หมอกควันจากปฏิกิริยาเคมีแสงเป็นปัญหามลพิษทางอากาศในเมืองช่วงฤดูร้อนที่สำคัญ โดยโอโซนและอนุภาคขนาดเล็กส่งผลกระทบต่อสุขภาพระบบทางเดินหายใจและพืชพรรณ เคมีของมันช่วยให้ทราบว่าการควบคุมการปล่อย NOx หรือ VOCs มีประสิทธิภาพมากกว่าในเขตอากาศใด
History
Haagen-Smit ระบุต้นกำเนิดของหมอกควันในลอสแอนเจลิสว่าเป็นปฏิกิริยาเคมีแสงในช่วงต้นทศวรรษ 1950 ซึ่งแตกต่างจากหมอกควันประเภทลอนดอนที่มีกำมะถัน และเป็นการเริ่มต้นเคมีมลพิษทางอากาศในเมืองสมัยใหม่
Key figures
- Arie Jan Haagen-Smit
Related topics
Seminal works
- finlaysonPitts2000
- vanLoon2017
Frequently asked questions
- หมอกควันจากปฏิกิริยาเคมีแสงแตกต่างจากหมอกควันลอนดอนแบบคลาสสิกอย่างไร?
- หมอกควันประเภทลอนดอนเป็นมลพิษจากกำมะถันและเขม่าจากการเผาถ่านหิน ในขณะที่หมอกควันจากปฏิกิริยาเคมีแสงเป็นหมอกควันออกซิแดนท์ที่เกิดจากแสงแดดที่กระทำต่อการปล่อย NOx และไฮโดรคาร์บอน ซึ่งส่วนใหญ่มาจากการจราจร