Фотохимический смог
СМОГ ФОТОХИМИЧЕСКИЙ (смог Лос-Анджелесский), образование из нескольких компонентов загрязнителей воздуха нового, иногда более опасного вещества под влиянием ультрафиолетового света. Основной источник загрязнения атмосферы — автотранспорт. Фотохимический смог был обнаружен в 30 -х гг. 20 в. в Лос-Анджелесе. При фотохимическом смоге окислы азота и углеводороды, содержащиеся в выхлопных газах автомашин, под влиянием солнечной радиации образуют оксиданты. Различают два вида смога: • Лондонский • Лос-Анджелесский • Ледяной
Лос-анджелесский тип смога • • • Под воздействием солнечной радиации и, прежде всего ультрафиолетовой ее части, происходят фотохимические преобразования выхлопных газов. Катализатором этих реакций является озон О 3. Фотохимические преобразования угарного газа СО, соединений азота NOх, азотной кислоты НNО 3 приводят к образованию органических перекисей (фотооксидантов). Фотохимический смог имеет белый цвет. Возникает он летом при интенсивном воздействии солнечной радиации на воздух, насыщенный выхлопными газами автомобилей. Смог уменьшает количество солнечной радиации в городах на 30 -40%, почти полностью препятствует проникновению ультрафиолетовой радиации. Интенсивный смог вызывает удушье, приступы бронхиальной астмы, аллергические реакции, раздражение глаз, повреждения растений, зданий. В Токио смог вызвал отравление 10 тыс. человек в 1970 г. и 28 тыс. — в 1971 г. По официальным данным, в Афинах в дни смога смертность выше чем обычно в 6 раз.
смог может вызвать поражение дыхательных путей, рвоту, раздражение слизистой оболочки глаз и общую вялость. Раньше считалось, что это – беда преимущественно столицы Великобритании из-за частых лондонских туманов. Однако сейчас от смога нередко задыхаются жители Мехико, Рима, Парижа, Москвы, Парижа, Лос-Анджелеса, Нью -Йорка и других городов Европы и Америки. По своему физиологическому воздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной системы и часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с ослабленным здоровьем.
СМОГ ЛОНДОНСКОГО ТИПА Лондонский тип смога возник зимой при неблагоприятных погодных условиях (отсутствие ветра и температурная инверсия). В результате циркуляция атмосферного воздуха резко нарушается, дым и загрязняющие вещества не могут подняться вверх и не рассеиваются. В 1952 году всего за три дня – с пятого по девятое декабря – в Лондоне погибло несколько тысяч человек из-за опустившегося на город густого тумана. Туман был образован из конденсированных капель воды и из огромного количества углекислоты, выделяемой выхлопными трубами автомобилей и обычными домашними печами. Продукты горения из-за холодного тумана оказались заперты внутри и не рассеивались. Туман достиг такой густоты, что затруднял передвижение автомобильного транспорта. Смог легко проникал внутрь помещений
• Смертность во время смога достигла четырёх тысяч человек – в основном среди младенцев, стариков или людей, страдающих заболеваниями дыхательной системы. Случившееся подтолкнуло власти к изданию нескольких законов об окружающей среде: необходимо было уменьшить содержание сажи в выхлопных газах и максимально сократить использование «грязных» видов топлива в промышленности.
Ледяной смог зафиксирован в полярном климате и возникает зимой, в условиях низких температур (t -35 °С), когда Солнце поднимается не более чем на 4 -5 < часов, и практически отсутствует суточный ход температуры. Загрязнителем являются водяные пары искусственного происхождения, которые преобразуются в мельчайшие ледяные кристаллики (5 -10 мкм в диаметре) и уменьшают дальность видимости до 10 м. К водяным парам примешивается двуокись серы и при окислении кислородом воздуха происходит образование серной кислоты. Впервые такой вид смога был отмечен в США в поселке Фербенкс на Аляске.
Методы борьбы со смогом В США в 1970 году был принят Закон о чистоте воздуха, в котором, в частности, автомобильной промышленности за пять лет перейти к поколению новых легковых машин, работающих на неэтилированном бензине (без тетраэтилсвинца). Одновременно стали разрабатывать специальные устройства, с помощью которых можно было бы снизить концентрацию наиболее опасных окислов азота, серы и оксида углерода. Была запатентована специальная насадка на выхлопную трубу автомобиля, в которой газы подвергались каталитическому доокислению или восстановлению. Например, вредный газ СО таким способом превращался в безвредный для здоровья людей СО 2. В качестве катализатора использовали дорогостоящую платину. Поэтому устройство в быту получило название «платиновый фильтр» . Вначале только богатый штат Калифорния принял собственный закон обязывающий владельцев легковых автомобилей устанавливать платиновый фильтр. Затем и остальные штаты последовали этому примеру. В результате за одно десятилетие ( 1978 -1987) в США снизилось содержание токсичных загрязнителей в приземном слое воздуха: Pb на 88%, SO 2 – на 32%.
Виды катализаторов Существуют два основных вида конструкций, используемых в каталитическом преобразователе - это конструкция по типу "соты" и "керамические бусины". Большинство автомобилей используют сотовые структуры. Катализаторы имеют три составные части: • Подложка в виде пористого материала прочной конструкции. • Внешняя рубашка, которая обеспечивает на подложке покрытие с большой поверхностной площадью. Ее цель – обеспечить соответствующую площадь поверхности для каталитического материала из платиновой группы металлов. • каталитический материал. Обычно - это платина, палладий, родий. На современные автомобили обычно устанавливают два вида катализаторов: керамические либо металлические. Керамические катализаторы менее дороги и поэтому более распространены.
Керамические катализаторы имеют существенный недостаток – их хрупкость. Металлический катализатор более надёжен и может длительное время выдерживать различные механические нагрузки. Но оба типа катализаторов одинаково боятся следующих вещей: • некачественный или этилированный бензин • попадание в камеру сгорания масла или антифриза • переобогащённая топливная смесь • долгая работа двигателя на холостом ходу.
Кроме очистки выхлопных газов уменьшить автомобильное загрязнение можно и другими способами . Это, прежде всего совершенствование самих двигателей внутреннего сгорания и их регулировки. За последние 20 лет в этих направлениях удалось достичь больших успехов. Широкое использование систем электронной регуляции двигателей позволило на современных автомобилях снизить содержание в выхлопных газах количество вредных продуктов сгорания. Также удалось снизить количество загрязняющих веществ путем снижение массы автомобиля. На смену многим тяжелым металлическим деталям пришли аналогичные, но из более легкого материала. Немаловажны и градостроительные решения, направленные на уменьшение числа перекрестков, где происходит наибольшее загрязнение при форсировании двигателей во время возобновления движения автомобилей. Избавление от пробок, увеличение числа развязок. Наконец, стратегическим оказалось развитие общественного транспорта, в том числе метро, трамваев, троллейбусов, не загрязняющих воздуха. Общественный транспорт проще перенести на газ, чем автомашины. Продукты сгорания газа менее токсичны.
Скачать презентацию Фотохимический смог СМОГ ФОТОХИМИЧЕСКИЙ смог Лос-Анджелесский образование
Ермолычев Фотохимический смог.pptx