Khói mù quang hóa

Khói mù quang hóa là hiện tượng sương mù bao gồm ôzôn, các chất ôxy hóa và các hạt thứ cấp được tạo ra khi ánh sáng mặt trời thúc đẩy các phản ứng giữa các ôxít nitơ và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi trong không khí ô nhiễm.

Definition

Một tình trạng ô nhiễm không khí thứ cấp trong đó các phản ứng quang hóa giữa NOx và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi tạo ra ôzôn, các chất ôxy hóa và các hạt mịn.

Scope

Chủ đề này bao gồm các phát thải tiền chất, hóa học gốc tự do do ánh sáng mặt trời thúc đẩy chuyển đổi chúng thành ôzôn, peroxyacetyl nitrat và sol khí, chu kỳ hàng ngày của sự tích tụ chất ôxy hóa và các điều kiện khí tượng giữ khói mù trên các khu vực đô thị.

Core questions

• Những phát thải tiền chất nào tạo ra khói mù quang hóa?
• Ánh sáng mặt trời khởi đầu hóa học gốc tự do tạo ra ôzôn như thế nào?
• Tại sao nồng độ chất ôxy hóa đạt đỉnh vào buổi chiều?
• Peroxyacetyl nitrat là gì và tại sao nó lại quan trọng?

Key theories

Sản xuất ôzôn quang hóa NOx-VOC

Ánh sáng mặt trời quang phân NO2 và thúc đẩy quá trình ôxy hóa các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi do OH khởi xướng, luân chuyển NO thành NO2 và tích tụ ôzôn cùng các sản phẩm ôxy hóa đặc trưng của khói mù.

Mechanisms

Sau khi mặt trời mọc, quá trình quang phân NO2 và quá trình ôxy hóa hydrocacbon bởi OH tạo ra các gốc peroxyl chuyển đổi NO thành NO2 mà không tiêu thụ ôzôn, cho phép ôzôn tích tụ suốt cả ngày. Các gốc acetyl peroxyl kết hợp với NO2 để tạo thành peroxyacetyl nitrat, một chất gây kích ứng mắt và là kho chứa NOx, trong khi các chất hữu cơ bị ôxy hóa một phần tạo nhân sol khí thứ cấp.

Clinical relevance

Khói mù quang hóa là vấn đề chất lượng không khí đô thị chủ yếu vào mùa ấm, với ôzôn và các hạt mịn ảnh hưởng đến sức khỏe hô hấp và thảm thực vật; hóa học của nó cho biết liệu việc kiểm soát phát thải NOx hay VOC hiệu quả hơn trong một vùng không khí nhất định.

History

Haagen-Smit đã xác định nguồn gốc quang hóa của khói mù Los Angeles vào đầu những năm 1950, phân biệt nó với khói mù kiểu London chứa lưu huỳnh và khởi xướng hóa học chất lượng không khí đô thị hiện đại.

Key figures

• Arie Jan Haagen-Smit

Seminal works

• finlaysonPitts2000
• vanLoon2017

Frequently asked questions

Khói mù quang hóa khác với khói mù London cổ điển như thế nào?

Khói mù kiểu London là ô nhiễm lưu huỳnh và bồ hóng từ đốt than, trong khi khói mù quang hóa là sương mù ôxy hóa được tạo ra bởi ánh sáng mặt trời tác động lên phát thải NOx và hydrocacbon, chủ yếu từ giao thông.