Совершенно отличный от лондонского тип смога образуется в Лос-Анджелесе. Если лондонский смог обусловлен загрязнением атмосферы в условиях повышенной влажности копотью и дымом, содержащими двуокись серы, то смог лос-анджелесского типа связан с загрязнением атмосферы выхлопными газами автотранспорта, содержащими большое количество окислов азота, в условиях относительно низкой влажности. В последнем случае необходимым условием образования смога является возможность фотохимических реакций. В первом случае фотохимические реакции не играют определяющей роли.
Основные особенности лос-анджелесского смога:
1. Образуется в ясную солнечную погоду при низкой влажности. Максимальная концентрация вызывающих раздражение веществ наблюдается вскоре после полудня.
2. Химически действует как окислитель и вызывает растрескивание резины в отличие от лондонского смога, который имеет щелочную реакцию.
3. Имеет вид беловатого тумана.
4. Вызывает у людей раздражение глаз, губит листву на деревьях.
5. Формируется из веществ, входящих в состав автомобильных выхлопных газов.
Существенными компонентами газовой смеси, которая в конце концов преобразуется в такой смог, являются окислы, а начало процессу дает фотодиссоциация NO2 под действием ближнего ультрафиолетового излучения.
Химические реакции с участием двуокиси азота:
NO2 + hν(λ<400нм)→NО2*→NО+ O,
O +NO2 →NО+ O2.
Когда фотолиз NO2 идет в присутствии значительного избытка воздуха, к реакции потерь O добавляется реакция
О+О2+ М→О3+М,
то есть, образуется озон. При достаточно малых концентрациях NО2 последняя реакция будет преобладать и фотолиз NО2 будет приводить к образованию озона.
Однако для типичного смога в Лос-Анджелесе, концентрация NО2 составляет около 1012 см-3. Оценки показывают, что в этом случае концентрация произведенного озона составляет всего лишь около 0.02 ppm. Это находится на уровне фоновых значений. В то же время на практике наблюдаются значительно более высокие концентрации О3.
Общепринято (лабораторные эксперименты это подтверждают), что углеводороды, входящие в состав выхлопных газов, способствуют значительному увеличению концентрации озона и, соответственно, уменьшению концентрации окиси азота.
В результате протекания реакций озона и атомарного кислорода с углеводородами, а также окислов азота с углеводородами, концентрация озона растет и достигает значений, превышающих ПДК. Максимум концентрации О3 наблюдается обычно после полудня[16]. Установлено также, что и так называемые «терпены», выделяемые хвойными деревьями, могут способствовать фотохимическому образованию озона. Вот почему, иногда в утреннем лесу после восхода Солнца ясно чувствуется запах озона.
Все многообразие приборов, используемых для измерения концентрации приземного озона, делится, в первую очередь, на два класса по типу измерений: либо это локальные измерения, когда измеряется концентрация озона в данной точке пространства, либо трассовые, когда в результате измерений определяется средняя концентрация озона на трассе, иногда весьма протяженной.
Сразу следует сказать, что второй тип измерений предпочтительнее, поскольку трассовые измерения меньше зависят от специфических особенностей конкретной точки, в которой осуществляется забор пробы воздуха[17]. Измерения второго типа дают некоторую среднюю по трассе концентрацию озона, и эти результаты [18]. Понятно, что в приборах первого типа осуществляется всасывание анализируемой порции воздуха внутрь прибора (это дополнительный источник погрешностей измерений из-за всегда существующих потерь озона в трубопроводах). В приборах второго типа осуществляется зондирование (оптическим излучением) воздуха на трассе с минимальным его возмущением.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.