[科普中国]-为什么烟雾也会“杀人”？

1952年12月5日，一股强冷空气流入了伦敦地区，冷暖空气交会，使得该地区从傍晚开始出现了浓雾和强降温。由于气温降到0℃以下，市民们纷纷燃煤取暖。到了6日早晨，早起的人们发现，室外能见度极低，汽车在公路上行驶必须开灯。更可怕的是，许多市民感觉到呼吸困难、眼睛刺痛。这种现象一直到晚上也没有缓解，不少人感到窒息，甚至严重到不能躺着睡觉，只能整夜坐着睡觉。一时间，去医院求诊的患者空前暴涨。此后的4天里，伦敦市死亡人数达到4000人。直到12月9日，浓雾逐渐消散，一切才逐步恢复了正常。

然而，此后的2个月内，伦敦又有几千人因为烟雾事件而死于呼吸系统疾病。之后的1956年、1957年和1962年又连续发生了多达12次的严重烟雾事件。

这一系列发生在伦敦的烟雾事件的主要原因，就是工厂和居民大量使用燃煤，排放出的废气中的粉尘和二氧化硫在城市上空积聚，引发了浓雾天气。燃煤产生的粉尘表面会吸附大量水，成为形成烟雾的凝聚核，这样便形成了浓雾。燃煤粉尘中的三氧化二铁，同时会催化另一种来自燃煤的污染物——二氧化硫氧化生成三氧化硫，进而与吸附在粉尘表面的水化合生成硫酸雾滴。这些硫酸雾滴具有强烈的刺激作用，体弱者吸入后会发病甚至死亡。

由于造成这次烟雾事件的“元凶”是煤烟，所以伦敦烟雾也被称作“煤烟烟雾”。

然而，雾霾凶手可不止是煤烟一种。另一起著名的烟雾事件发生在20世纪40年代的美国洛杉矶。

洛杉矶位于美国西南海岸，是一个发达的港口城市。可是，从1943年开始，每年从夏季至早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就会弥漫着一种浅蓝色的烟雾，使整座城市变得雾蒙蒙的。和发生在天气阴暗潮湿的伦敦的烟雾不同，洛杉矶烟雾一般发生在湿度低、气温在24～32℃的夏季晴天的中午或午后。

洛杉矶烟雾主要是由于汽车尾气和工业废气排放造成的。汽车尾气中的烯烃类碳氢化合物和二氧化氮（NO2NO2）被排放到大气中后，在强烈的阳光紫外线照射下，会吸收太阳光的能量，从而发生化学反应生成臭氧（O3）、醛类和过氧乙酰硝酸酯（PAN）和过氧苯酰硝酸酯（PBN）类的化合物。由于这种化学反应被称为光化学反应，由此引发的烟雾也就被称作“光化学烟雾”。

光化学反应过程中产生的许多物质对人体都有危害，尤其是过氧乙酰硝酸酯和过氧苯酰硝酸酯对眼睛的伤害特别强烈。由于在发生光化学烟雾期间能见度降低，因此还常常导致交通事故频发。

作者：刘旦初（复旦大学化学系教授）