2. KHÍ QUYỂN VĂ SỰ Ô NHIỄM KHÍ QUYỂN 16
2.5.3.2. Sương khói kiểu Los Angeles 47
Ngoăi kiểu sương khói London, còn có một kiểu sương khói khâc đê từng hoănh hănh tại nhiều thănh phố lớn khâc ở vùng vĩđộ thấp. Sương khói dạng năy gđy ảnh hưởng đâng kể lần đầu tiín ở Los Angeles. Tuy nhiín sau đó, sự cố sương khói xảy ra ở câc thănh phố Mexico vă Baghdad lại lă câc trường hợp gđy tâc hại mạnh nhất.
Khâc với sương khói kiểu London, sương khói kiểu Los Angeles không xảy ra văo câc đím mùa Đông khi có khói đốt than, mă xảy ra văo ban ngăy khi có nắng ấm vă mật độ giao thông cao. NOx (chủ yếu lă NO) vă câc hydrocacbon chưa bị đốt chây hết thải ra từ ống xả động cơ xe mây lă câc chất ô nhiễm sơ cấp gđy ra hiện tượng sương khói kiểu năy. Sau đó dưới tâc dụng của ânh sâng Mặt trời, nhiều phản ứng quang hóa xảy ra tạo thănh nhiều chất ô nhiễm thứ cấp (ozon, HNO3, anđíhyt, peroxyaxyl nitrat− PANs,...). Vì vậy, sương khói kiểu Los Angeles được gọi lă sương khói quang hóa (photochemical smog). Một câch đơn giản có thể biểu diễn sự hình thănh sương khói quang hóa bằng phương trình sau:
KHÔNG KHÍ LẠNH HƠN KHÔNG KHÍẤM HƠN khói thải động cơ NO CO (CH2)n
(a) Sâng sớm (b) Giữa buổi sâng
2NO + O2→NO2(mău nđ NO2+ O2→O3 (CH2)nvă CO tích tụ Ânh sâng Mặ (tia tửngoạ u) t trời i)
Hiện tượng đảo nhiệt ngăn cản sựkhuếch tân khói thải
NO bịôxy hóa tạo ra NO2mău nđu tích lũy ôzôn KHÔNG KHÍ LẠNH HƠN KHÔNG KHÍẤM HƠN khói thải động cơ NO CO (CH2)n
(a) Sâng sớm (b) Giữa buổi sâng
2NO + O2→NO2(mău nđ NO2+ O2→O3 (CH2)nvă CO tích tụ Ânh sâng Mặ (tia tửngoạ lờmờ
(c) Trưa, chiều Ânh sâng Mặt trời
(tia tửngoại)
u)
t trời
i)
Hiện tượng đảo nhiệt ngăn cản sựkhuếch tân khói thải
NO bịôxy hóa tạo ra NO2mău nđu tích lũy ôzôn
(d) Buổi tối
lờmờ
(c) Trưa, chiều Ânh sâng Mặt trời
(tia tửngoại)
(d) Buổi tối
Hình 2.20. Điều kiện vă sự tạo thănh sương khói quang hóa [17]
Hình 2.21. (A) Câc phản ứng tạo thănh sương khói; (B) Câc phản ứng tạo thănh PAN [8]
Câc quâ trình xảy ra trong sương khói quang hóa chưa được biết rõ răng, song người ta cho rằng câc phản ứng quang hóa xảy ra ởđđy có lẽ cũng không khâc nhiều so với câc phản ứng quang hóa xảy ra trong không khí không ô nhiễm.
RCHO (+ H2O) + O2 R C O + NO2 R C O O O NO2 R C O O O + HO (gốc axyl) (gốc peroxyaxyl)
(peroxyaxyl nitrat: PAN)
(B)
(CH2)n+ (NO, O3, NO2, H2O)
→ peroxit, hợp chất cacbonyl, nitrat hữu cơ,....
(tốc độkhuếch tân phụthuộc văo tốc độsuy giảm của hiện
tượng đảo nhiệt)
Không có ânh sâng Mặt trời
khuếch tân
Hấp thụtiếp ânh sâng Mặt trời tạo ra câc chất ô nhiễm thứcấp có hại
Không có ânh sâng Mặt trời (giao thông ít) không tích lũy thím khói thải →
có thểkhuếch tân một phần hay toăn bộ
(CH2)n+ (NO, O3, NO2, H2O)
→ peroxit, hợp chất cacbonyl, nitrat hữu cơ,....
(tốc độkhuếch tân phụthuộc văo tốc độsuy giảm của hiện
tượng đảo nhiệt)
Không có ânh sâng Mặt trời
khuếch tân
Hấp thụtiếp ânh sâng Mặt trời tạo ra câc chất ô nhiễm thứcấp có hại
Không có ânh sâng Mặt trời (giao thông ít) không tích lũy thím khói thải →
có thểkhuếch tân một phần hay toăn bộ
Hydrocacbon hoạt động + O3 + O2 + NO + O2 + NO + RCH3 (A) HOO (+ RCHO) RCH2O (+ NO2) RCH2O2 RCH2 HO (+ NO2) (H2O) + RCH2
Hình 2.22. Sương khói tại Los Angeles [27]
Câc tâc nhđn ô nhiễm gđy hại chủ yếu của sương khói quang hóa lă ozon, PANs, NO2 vă hạt keo khí. Câc tâc nhđn năy gđy ra hiệu ứng synergism. Do có chứa NO2, nín sương khói kiểu năy thường có dạng khói lờ mờ mău nđu, khâc với sương khói kiểu London có mău đen.
Đối với động vật vă con người, sương khói quang hóa kích thích gđy cay bỏng mắt, khí quản, phổi vă đường hô hấp nói chung. Đối với thực vật, sương khói quang hóa ngăn cản quâ trình quang hợp, lăm giảm năng suất cđy trồng. Sương khói quang hóa có thể gđy lêo hóa, cắt mạch cao su, ăn mòn kim loại vă nhiều loại vật liệu khâc.