[科普中国]-烟雾

简介

烟雾是由烟和雾结合而成的固液混合态气溶胶。它是发生在城市和工业区，严重影响视程并产生危害的大气污染现象。

典型的烟雾类型有：

①伦敦型烟雾，是由烟尘、二氧化硫和自然雾混合在一起，聚集在低层大气中．相互作用产生的硫酸雾和硫酸盐气溶胶为主的二次污染物，这种烟雾在英国伦敦最早发现，并多次发生，最严重的一次曾持续4天，大气中烟尘最高达4.46mg/m3，二氧化硫日平均浓度达3.83mg/m3，造成4000多人死亡。世界各国习惯称这种类型的烟雾为伦敦型烟雾。

②光化学烟雾，是排入大气的碳氢化合物和氮氧化物等，在阳光的作用下，发生光化学反应，产生臭氧、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸脂及其同系相类似的氧化物等二次污染物。参加光化学反应的一次污染物和二次污染物混合形成为光化学烟雾，这种烟雾最早发生在美国洛杉矶。故又名洛杉矶型烟雾。

1955年发生的一次这种烟雾事件中，使当地老人近400人死亡，并对不少人，特别是儿童上呼吸道肺功能造成伤害。

英国伦敦烟雾事件1952年12月5日-8日，地处泰晤士河谷地带的伦敦城市上空处于高压中心，一连几目无风，风速表读数为零。大雾笼罩着伦敦城，又值冬季城市大量燃煤取暖，排放的煤烟粉尘在无风状态下蓄积，烟和湿气积聚在大气层中，致使城市上空连续四五天烟雾弥漫，能见度极低。

在这种气候条件下，飞机被迫取消航班，汽车即便在白天行驶也须打开车灯，行人走路都极为困难，只能沿着人行道摸索前行。由于大气中的污染物不断积蓄，不能扩散，许多人都感到呼吸困难，眼睛刺痛，流泪不止。伦敦医院由于呼吸道疾病患者剧增而一时爆满，伦敦城内到处都可以听到咳嗽声。

仅仅4天时间，死亡人数达四千多人。就连当时举办的一场盛大的得奖牛展览中的350头牛也惨遭劫难。一头牛当场死亡，52头严重中毒，其中14头奄奄待毙。2个月后，又有八千多人陆续丧生。这就是骇人听闻的“伦敦烟雾事件”。

事后的调查研究表明，酿成伦敦烟雾事件主要的凶手有两个，冬季取暖燃煤和工业排放的烟雾是元凶，当时特定情况下出现的逆温层现象是帮凶。伦敦工业燃料及居民冬季取暖使用煤炭，煤炭在燃烧时，会生成水、二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮和碳氢化合物等物质。

这些物质排放到大气中后，会附着在飘尘上，凝聚在雾气上，进入人的呼吸系统后会诱发支气管炎、肺炎、心脏病。当时持续几天的“逆温”现象，加上不断排放的烟雾，使伦敦上空大气中烟尘浓度高达4. 46ug/L，为平时的10倍；二氧化硫高达1.34ug/L，为平时的6倍。

烟雾中的三氧化二铁促使二氧化硫氧化产生硫酸泡沫，凝结在烟尘上形成酸雾，整个伦敦城犹如一个令人窒息的毒气室一样。可悲的是，烟雾事件在伦敦出现并不是独此一次，相隔10年后又发生了一次类似的烟雾事件，造成1200人的非正常死亡。直到20世纪70年代后，伦敦市内改用煤气和电力，并把火电站迁出城外，使城市大气污染程度降低了80%，骇人的烟雾事件才不在伦敦再度发生。

这就是著名的世界八大公害事件之一的伦敦烟雾事件，也是世界上迄今为止最大的一起由燃煤使用引发的城市大气污染事件。所谓大气污染，是指大气中因某种污染物质的介入，导致其化学、物理、生物或者放射性等方面的特性发生改变，导致大气质量下降，影响人们对大气的有效利用，危害人体健康或财产安全，并破坏自然生态系统，造成大气质量恶化的现象。

大气污染历来是人类面临的极其严重的环境污染之一。近代来，特别是产业革命以来，由于人类社会经济的迅猛发展，带来工业化的普及，化石能源的大量使用，使得人类赖以生存的大气环境质量日益恶化，在震惊全球的世界八大公害事件中，仅大气污染就占了5件。

大气污染的危害非常大。严重的大气污染可以导致人发生各种疾病，如气管炎、哮喘、肺炎等，甚至造成人的非正常死亡；会减缓农作物生长，发育受阻，品质下降，产量减少；由大气污染造成的酸雨还会腐蚀建筑物、金属制品，造成高压线路短路，影响油漆涂料、纸制品、纺织制品等；由于人类使用氟利昂等制冷剂造成的臭氧层损耗，还会导致人类容易临患皮肤癌等疾病。

大气污染防治法应运而生。我国在1979年《环境保护法（试行）》中首次以法律的形式对大气污染防治作出了原则性的规定，1987年全国人大常委会制定了《大气污染防治法》，1995年第八届全国人大常委会对该法进行了修订，2000年又进行了第二次修订。2

美国洛杉矶烟雾事件美国西南海岸的洛杉矶，西面临海，三面环山。从1900年开始，洛杉矶受英国工业革命的影响，早期金矿、石油和运河的开发，加之得天独厚的地理位置，使它很快成为一个商业、旅游业都很发达的港口城市。随着城市的迅速发展，汽车的数量也越来越多。

在20世纪40年代，洛杉矶就拥有250万辆汽车，每天大约消耗1100吨汽油，排出1000多吨碳氢化合物、300多吨氮氧化物和700多吨一氧化碳。此外，还有炼油厂、供油站等其他石油燃烧排放的化合物。这些化合物不断被排放到阳光明媚的洛杉矶上空，制造了一个毒烟雾工厂。

从20世纪40年代初开始，人们发现这座城市一改以往的温柔，变得“疯狂”起来。每年从夏季到早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就会出现一种弥漫天空的黄棕色烟雾，使整座城市上空变得浑浊不清。这种烟雾使人眼睛发红，咽喉疼痛，呼吸憋闷，头昏头痛。

1943年以后，烟雾更加肆虐，以致远离城市100公里以外的海拔2000米的高山上的大片松林也因此枯死，柑橘减产，烟草受损。这就是著名的洛杉矶光化学烟雾污染事件。

洛杉矶官方认为，这种烟雾可能和伦敦烟雾产生原因如出一辙。英国首都伦敦，早在1872年曾因烟雾导致243人死亡，称为伦敦烟雾事件。洛杉矶官方对煤炭和石油燃烧时产生的二氧化硫的排放进行了限制，结果二氧化硫的排量大大缩减。不过，这种黄棕色的烟雾并没有消失。

之后的好几年时间内，人们还是无法准确解释这种烟雾发生的具体原因，直到1951年才发现这种黄棕色烟雾的真面目。汽车尾气中的氮氧化物遇到紫外线会产生臭氧，这些臭氧和空气中的碳氢化合物结合之后产生的物质正是洛杉矶烟雾的罪魁祸首。

从地形角度来看，洛杉矶这个地方非常有利于烟雾的产生。洛杉矶西边是太平洋，东边是落基山脉，从西边吹来的海风会被东边的高山阻挡，结果导致污染物质无法扩散到其他地区，从而滞留在洛杉矶上空。由于从西边吹来的海风的温度比较低，会降低地表附近的温度。地表温度降低后，逆温现象就会经常发生，污染物质也就无法上升到上层了。此时在强烈阳光的照射下，空气中的污染物质就会产生化学反应，进一步引发烟雾的产生。

因为这种烟雾最初是在洛杉矶(LA)发现的，所以叫做“LA型烟雾”，而且这种烟雾是在强烈的阳光照射下发生的化学反应，因此也称为“光化学烟雾”。事实上，光化学烟雾的成份是烯烃类碳氢化物和二氧化氮在强烈的阳光紫外线照射下，吸收太阳光的能量，发生化学反应，生成的臭氧、丙烯醛、甲醛等二次污染物。

光化烟雾光化烟雾的形成过程十分复杂，无机和有机化合物都参加了反应，无机化合物为数不多，无机化合物的反应已经明确，有机化合物为数众多，反应相当复杂。有人说要用 102个反应式来描述整个过程，其复杂程度可想而知。3

目前可以肯定的是：在对流层可见太阳光作用下引起的光化烟雾，参加反应的污染物主要是二氧化氮、一氧化氮、一氧化碳和碳氢化合物等，它们是由汽车、炼油工业、石油化学工业排出的一次污染物，还有臭氧、过氧乙酰硝酸酯PAN、醛等二次污染物。光化烟雾对人体健康有较大危害，除刺激眼睛外，还会引发气喘病、鼻炎、肺炎、头痛、恶心等。

因此，应当控制污染物排放，避免生成光化烟雾。气象条件对光化烟雾的形成有重要影响，在有强烈日照的晴日、微风、接地逆温层存在时容易形成。在这种条件下减少污染物排放是防止产生光化烟雾的一种办法。

烟草烟雾烟草烟雾是指吸烟时产生的烟雾。气相成分占总量的92%，主要是一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物、挥发性低分子烷烃和烯烃等；固相成分占总量的8%，为粒径0.1-2μm的烟尘，冷凝即为焦油，每支纸烟约产生20-35mg焦油。4