光化学烟雾

光化学烟雾是指当阳光驱动污染空气中的氮氧化物和挥发性有机化合物发生反应时，产生的臭氧、氧化剂和二次颗粒物的烟雾。

Definition

一种二次空气污染状况，其中NOx和挥发性有机化合物之间的光化学反应生成臭氧、氧化剂和细颗粒物。

Scope

本主题涵盖了前体排放物、阳光驱动的自由基化学反应（将其转化为臭氧、过氧乙酰硝酸酯和气溶胶）、氧化剂积累的昼夜循环，以及使烟雾滞留在城市上空的Meteo条件。

Core questions

• 哪些前体排放物会产生光化学烟雾？
• 阳光如何启动产生臭氧的自由基化学反应？
• 为什么氧化剂水平在下午达到峰值？
• 什么是过氧乙酰硝酸酯，它为什么重要？

Key theories

NOx-VOC光化学臭氧生成

阳光光解NO2并驱动OH引发的挥发性有机物氧化，使NO循环为NO2，并积累臭氧和烟雾特征的氧化产物。

Mechanisms

日出后，NO2的光解和碳氢化合物的OH氧化产生过氧自由基，这些自由基将NO转化为NO2而不消耗臭氧，从而使臭氧在一天中积累。乙酰过氧自由基与NO2结合形成过氧乙酰硝酸酯，这是一种眼睛刺激物和NOx储存库，而部分氧化的有机物则形成二次气溶胶。

Clinical relevance

光化学烟雾是暖季城市空气质量的主要问题，其中臭氧和细颗粒物影响呼吸系统健康和植被；其化学性质决定了在特定空域中控制NOx或VOC排放是否更有效。

History

Haagen-Smit在20世纪50年代早期确定了洛杉矶烟雾的光化学起源，将其与硫磺型伦敦烟雾区分开来，并开启了现代城市空气质量化学研究。

Key figures

• Arie Jan Haagen-Smit

Seminal works

• finlaysonPitts2000
• vanLoon2017

Frequently asked questions

光化学烟雾与经典的伦敦烟雾有何不同？

伦敦型烟雾是燃煤产生的硫和烟尘污染，而光化学烟雾是阳光作用于NOx和碳氢化合物排放物（主要来自交通）产生的氧化剂烟雾。