СМОГ
Смог (англ. smog, от smoke — дым и fog — туман), сильное загрязнение
воздуха в больших городах и промышленных центрах.Смог бывает следующих типов:
Влажный смог лондонского типа — сочетание тумана с примесью дыма и газовых
отходов производства.
Ледяной смог аляскинского типа — смог, образующийся при низких температурах
из пара отопительных систем и бытовых газовых выбросов.
Радиационный туман — туман, который появляется в результате радиационного
охлаждения земной поверхности и массы влажного приземного воздуха до точки
росы.
Обычно радиационный туман возникает ночью в условиях антициклона при
безоблачной погоде и легком бризе.
Часто радиационный туман возникает в условиях температурной инверсии,
препятствующей подъему воздушной массы.
В промышленных районах может возникнуть крайняя форма радиационного тумана
— смог.
Сухой смог лос-анджелесского типа — смог, возникающий в результате фото-
химических реакций, которые происходят в газовых выбросах под действием
солнечной радиации; устойчивая синеватая дымка из едких газов без тумана.
Фотохимический смог — смог, основной причиной возникновения которого
считаются автомобильные выхлопы.
Автомобильные выхлопные газы и загрязняющие выбросы предприятий в условиях
инверсии температуры вступают в химическую реакцию с солнечным излучением,
образуя озон.
Фотохимический смог может вызвать поражение дыхательных путей, рвоту,
раздражение слизистой оболочки глаз и общую вялость. В ряде случаев в
фотохимическом смоге могут присутствовать соединения азота, которые
повышают вероятность возникновения раковых заболеваний.Фотохимический смог ПОДРОБНО:
Фотохимический туман представляет собой многокомпонентную смесь газов и
аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. В состав основных
компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы, многочисленные
органические соединения перекисной природы, называемые в совокупности
фотооксидантами. Фотохимический смог возникает в результате фотохимических
реакций при определенных условиях: наличии в атмосфере высокой концентрации
оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей, интенсивной солнечной
радиации и безветрие или очень слабого обмена воздуха в приземном слое при
мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии. Устойчивая
безветренная погода, обычно сопровождающаяся инверсиями, необходима для
создания высокой концентрации реагирующих веществ.
Такие условия создаются чаще в июне — сентябре и реже зимой. При
продолжительной ясной погоде солнечная радиация вызывает расщепление
молекул диоксида азота с образованием оксида азота и атомарного кислорода.
Атомарный кислород с молекулярным кислородом дают озон. Казалось бы,
последний, окисляя оксид азота, должен снова превращаться в молекулярный
кислород, а оксид азота — в диоксид. Но этого не происходит. Оксид азота
вступает в реакции с олефинами выхлопных газов, которые при этом
расщепляются по двойной связи и образуют осколки молекул, и избыток озона.
В результате продолжающейся диссоциации новые массы диоксида азота
расщепляются и дают дополнительные количества озона. Возникает циклическая
реакция, в результате которой в атмосфере постепенно накапливается озон.
Этот процесс в ночное время прекращается. В свою очередь озон вступает в
реакцию с олефинами. В атмосфере концентрируются различные перекиси,
которые в сумме и образуют характерные для фотохимического тумана
оксиданты. Последние являются источником так называемых свободных
радикалов, отличающихся особой реакционной способностью. Такие смоги —
нередкое явление над Лондоном, Парижем, Лос — Анжелесом, Нью — Йорком и
другими
городами Европы и Америки. По своему физиологическому воздействию на
организм человека они крайне опасны для дыхательной и кровеносной систем и
часто бывают причиной преждевременной смерти городских жителей с
ослабленным здоровьем.Смог наблюдается обычно при слабой турбулентности (завихрение воздушных
потоков) воздуха, и следовательно, при устойчивом распределении
температуры воздуха по высоте, особенно при инверсиях температуры, при
слабом ветре или штиле.Инверсии температуры в атмосфере, повышение температуры воздуха с высотой
вместо обычного для тропосферы её убывания. Инверсия температуры
встречаются и у земной поверхности (приземные инверсии температуры.), и в
свободной атмосфере. Приземные инверсия температуры чаще всего образуются в
безветренные ночи (зимой иногда и днём) в результате интенсивного излучения
тепла земной поверхностью, что приводит к охлаждению как её самой, так и
прилегающего слоя воздуха. Толщина приземных инверсия температуры
составляет десятки — сотни метров. Увеличение температуры в инверсионном
слое колеблется от десятых долей градусов до 15—20 °С и более. Наиболее
мощны зимние приземные инверсия температуры в Восточной Сибири и в
Антарктиде.В тропосфере, выше приземного слоя, инверсия температуры чаще образуются в
антициклонах благодаря оседанию воздуха, сопровождающемуся его сжатием, а
следовательно — нагреванием (инверсии оседания). В зонах фронтов
атмосферных инверсия температуры создаются вследствие натекания тёплого
воздуха на нижерасположенный холодный. В верхних слоях атмосферы
(стратосфере, мезосфере, термосфере) инверсия температуры возникают из-за
сильного поглощения солнечной радиации. Так, на высотах от 20—30 до 50—60
км расположена инверсия температуры, связанная с поглощением
ультрафиолетового излучения Солнца озоном. У основания этого слоя
температура равна от — 50 до — 70°C, у его верхней границы она поднимается
до — 10 — + 10 °С. Мощная инверсия температуры, начинающаяся на высоте
80—90 км и простирающаяся на сотни км вверх, также обусловлена поглощением
солнечной радиации.И. т. являются задерживающими слоями в атмосфере; они препятствуют развитию
вертикальных движений воздуха, вследствие чего под ними накапливаются
водяной пар, пыль, ядра конденсации. Это благоприятствует образованию слоев
дымки, тумана, облаков. Вследствие аномальной рефракции света в инверсия
температуры иногда возникают миражи. В инверсии температуры образуются
также атмосферные волноводы,благоприятствующие дальнему распространению
радиоволн.Атмосферный волновод, слой воздуха, непосредственно примыкающий к
поверхности Земли или приподнятый над ней, который отклоняет
распространяющиеся в нём радиоволны к поверхности Земли. При определённых
метеорологических условиях, когда температура убывает с высотой медленнее,
а влажность воздуха быстрее, чем при нормальных условиях, волна, вышедшая
под небольшим углом к горизонту, на некоторой высоте испытывает полное
отражение, отклоняется обратно к земной поверхности и отражается от неё.
Этот процесс может повторяться многократно, в результате чего радиоволны
распространяются вдоль поверхности Земли на большие расстояния без
заметного ослабления (рис.). Такой способ распространения радиоволн в
атмосфере называется волноводным, он напоминает распространение радиоволн в
радиоволноводах. В атмосферных волноводах могут распространяться волны, для
которых длина волны l меньше некоторого критического значения lкр (обычно
lкр Ј 50—100 V), т. е. дециметровые, сантиметровые и более короткие волныСмог снижает видимость, усиливает коррозию металлов и сооружений, оказывает
отрицательное воздействие на здоровье человека. Интенсивный и длительный
смог может явиться причиной повышения заболеваемости и смертности.Угарный газ, входящий в состав смога, представляет собой соединение
углерода с кислородом; газ без цвета и запаха. Угарный газ впервые выделил
французский врач Жак де Лассон в 1776 году при нагревании древесного угля с
окисью цинка. Плотность угарного газа 0,00125 г/см3 при 0 ?С и давлении 0,1
Мн/м2 (1 кгс/см2), tпл -205 ?С, tkип -191,5 ?С, критическая температура —
140?C, критическое давление 3,46 Мн/м2 (34,6 кгс/см2).Отравления угарным газом возможны на производстве и в быту: в доменных,
мартеновских, литейных цехах; при испытании двигателей, использовании
топливных газов для сушки и подогрева; в химической промышленности; в
гаражах; при дровяном отоплении и т.п.Поступая в организм через органы дыхания, угарный газ взаимодействует с
гемоглобином и образует карбоксигемоглобин, не обладающий способностью
переносить кислород к тканям. Наряду с этим уменьшается коэффициент
утилизации кислорода тканями. Возникают гипокапния, затруднение диссоциации
оксигемоглобина, ферментные нарушения тканевого дыхания и т.д.Защитную роль играет железо плазмы крови: его соединение с угарным газом
препятствует образованию карбоксигемоглобина и способствует извлечению
угарного газа из тканей.При острых отравлениях могут наблюдаться головная боль, головокружение,
тошнота, рвота, слабость, одышка, учащённый пульс; возможны быстрая потеря
сознания, судороги, кома (с последующим двигательным возбуждением),
нарушения кровообращения и дыхания, поражение зрительного нерва и т.д.; на
2-3-е сутки может развиться токсическая пневмония.В таких случаях рекомендуется вынести пострадавшего на свежий воздух,
растереть грудь; вдыхание паров нашатырного спирта, горячее питье. При
хронических отравлениях появляются головная боль, головокружение,
бессонница, возникает эмоциональная неустойчивость, ухудшаются память,
внимание.Возможны органические поражения центральной нервной системы, сосудистые
спазмы, повышение количества эритроцитов в крови.