СМОГ
Смог (англ. smog, от smoke — дым и fog — туман), сильноезагрязнение воздуха в больших городах и промышленных центрах.
Смог бывает следующих типов:
Влажный смоглондонского типа — сочетание тумана с примесью дыма и газовых отходовпроизводства.
Ледяной смогаляскинского типа — смог, образующийся при низких температурах из параотопительных систем и бытовых газовых выбросов.
Радиационный туман- туман, который появляется в результате радиационного охлаждения земнойповерхности и массы влажного приземного воздуха до точки росы.
Обычно радиационный туман возникает ночью в условияхантициклона при безоблачной погоде и легком бризе.
Часто радиационный туман возникает в условиях температурнойинверсии, препятствующей подъему воздушной массы.
В промышленных районах может возникнуть крайняя формарадиационного тумана — смог.
Сухой смоглос-анджелесского типа — смог, возникающий в результате фото-химическихреакций, которые происходят в газовых выбросах под действием солнечнойрадиации; устойчивая синеватая дымка из едких газов без тумана.
Фотохимический смог- смог, основной причиной возникновения которого считаются автомобильныевыхлопы.
Автомобильные выхлопные газы и загрязняющие выбросыпредприятий в условиях инверсии температуры вступают в химическую реакцию ссолнечным излучением, образуя озон.
Фотохимический смог может вызвать поражение дыхательныхпутей, рвоту, раздражение слизистой оболочки глаз и общую вялость. В рядеслучаев в фотохимическом смоге могут присутствовать соединения азота, которыеповышают вероятность возникновения раковых заболеваний.
Фотохимический смогПОДРОБНО:
Фотохимический туман представляет собой многокомпонентнуюсмесь газов и аэрозольных частиц первичного и вторичного происхождения. Всостав основных компонентов смога входят озон, оксиды азота и серы,многочисленные органические соединения перекисной природы, называемые всовокупности фотооксидантами. Фотохимический смог возникает в результатефотохимических реакций при определенных условиях: наличии в атмосфере высокойконцентрации оксидов азота, углеводородов и других загрязнителей, интенсивнойсолнечной радиации и безветрие или очень слабого обмена воздуха в приземномслое при мощной и в течение не менее суток повышенной инверсии. Устойчиваябезветренная погода, обычно сопровождающаяся инверсиями, необходима длясоздания высокой концентрации реагирующих веществ.
Такие условия создаются чаще в июне — сентябре и реже зимой.При продолжительной ясной погоде солнечная радиация вызывает расщеплениемолекул 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 оксидазота — в диоксид. Но этого не происходит. Оксид азота вступает в реакции солефинами выхлопных газов, которые при этом расщепляются по двойной связи иобразуют осколки молекул, и избыток озона. В результате продолжающейсядиссоциации новые массы диоксида азота расщепляются и дают дополнительныеколичества озона. Возникает циклическая реакция, в результате которой ватмосфере постепенно накапливается озон. Этот процесс в ночное времяпрекращается. В свою очередь озон вступает в реакцию с олефинами. В атмосфереконцентрируются различные перекиси, которые в сумме и образуют характерные дляфотохимического тумана оксиданты. Последние являются источником так называемыхсвободных радикалов, отличающихся особой реакционной способностью. Такие смоги- нередкое явление над Лондоном, Парижем, Лос — Анжелесом, Нью — Йорком идругими
городами Европы и Америки. По своему физиологическомувоздействию на организм человека они крайне опасны для дыхательной икровеносной систем и часто бывают причиной преждевременной смерти городскихжителей с ослабленным здоровьем.
Смог наблюдается обычно при слабойтурбулентности (завихрение воздушных потоков) воздуха, и следовательно, при устойчивомраспределении температуры воздуха по высоте, особенно при инверсиях температуры, при слабом ветре или штиле.
Инверсии температурыв атмосфере, повышение температуры воздуха с высотой вместо обычного длятропосферы её убывания. Инверсия температуры встречаются и у земной поверхности(приземные инверсии температуры.), и в свободной атмосфере. Приземные инверсиятемпературы чаще всего образуются в безветренные ночи (зимой иногда и днём) врезультате интенсивного излучения тепла земной поверхностью, что приводит кохлаждению как её самой, так и прилегающего слоя воздуха. Толщина приземныхинверсия температуры составляет десятки — сотни метров. Увеличение температурыв инверсионном слое колеблется от десятых долей градусов до 15—20 °С и более.Наиболее мощны зимние приземные инверсия температуры в Восточной Сибири и вАнтарктиде.
В тропосфере, выше приземного слоя, инверсия температуры чащеобразуются в антициклонах благодаря оседанию воздуха, сопровождающемуся егосжатием, а следовательно — нагреванием (инверсии оседания). В зонах фронтоватмосферных инверсия температуры создаются вследствие натекания тёплого воздухана нижерасположенный холодный. В верхних слоях атмосферы (стратосфере,мезосфере, термосфере) инверсия температуры возникают из-за сильного поглощения солнечной радиации. Так, на высотахот 20—30 до 50—60 км расположена инверсия температуры, связанная с поглощениемультрафиолетового излучения Солнца озоном. У основания этого слоя температураравна от — 50 до — 70°C, у его верхней границы она поднимается до — 10 — + 10°С. Мощная инверсия температуры, начинающаяся на высоте 80—90 км ипростирающаяся на сотни км вверх, также обусловлена поглощением солнечнойрадиации.
И. т. являются задерживающими слоями в атмосфере; онипрепятствуют развитию вертикальных движений воздуха, вследствие чего под ниминакапливаются водяной пар, пыль, ядра конденсации. Это благоприятствуетобразованию слоев дымки, тумана, облаков. Вследствие аномальной рефракции светав инверсия температуры иногда возникаютмиражи. В инверсии температуры образуются также атмосферные волноводы, благоприятствующие дальнему распространениюрадиоволн.
Атмосферный волновод,слой воздуха, непосредственно примыкающий к поверхности Земли или приподнятыйнад ней, который отклоняет распространяющиеся в нём радиоволны к поверхностиЗемли. При определённых метеорологических условиях, когда температура убывает свысотой медленнее, а влажность воздуха быстрее, чем при нормальных условиях,волна, вышедшая под небольшим углом к горизонту, на некоторой высоте испытываетполное отражение, отклоняется обратно к земной поверхности и отражается от неё.Этот процесс может повторяться многократно, в результате чего радиоволныраспространяются вдоль поверхности Земли на большие расстояния без заметногоослабления (рис.). Такой способ распространения радиоволн в атмосференазывается волноводным, он напоминает распространение радиоволн в радиоволноводах.В атмосферных волноводах могут распространяться волны, для которых длина волныl меньше некоторого критического значения lкр (обычно lкр £ 50—100 V), т.е. дециметровые, сантиметровые и более короткие волны
Смог снижает видимость, усиливает коррозию металлов исооружений, оказывает отрицательное воздействие на здоровье человека.Интенсивный и длительный смог может явиться причиной повышения заболеваемости исмертности.
Угарный газ, входящий в состав смога, представляет собойсоединение углерода с кислородом; газ без цвета и запаха. Угарный газ впервыевыделил французский врач Жак де Лассон в 1776 году при нагревании древесногоугля с окисью цинка. Плотность угарного газа 0,00125 г/см3 при 0 ╟С идавлении 0,1 Мн/м2 (1 кгс/см2), tпл -205 ╟С, tkип -191,5 ╟С,критическая температура — 140╟C, критическое давление 3,46 Мн/м2 (34,6кгс/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 химическойпромышленности; в гаражах; при дровяном отоплении и т.п.
Поступая в организм через органы дыхания, угарный газвзаимодействует с гемоглобином и образует карбоксигемоглобин, не обладающийспособностью переносить кислород к тканям. Наряду с этим уменьшаетсякоэффициент утилизации кислорода тканями. Возникают гипокапния, затруднениедиссоциации оксигемоглобина, ферментные нарушения тканевого дыхания и т.д.
Защитную роль играет железо плазмы крови: его соединение сугарным газом препятствует образованию карбоксигемоглобина и способствуетизвлечению угарного газа из тканей.
При острых отравлениях могут наблюдаться головная боль,головокружение, тошнота, рвота, слабость, одышка, учащённый пульс; возможныбыстрая потеря сознания, судороги, кома (с последующим двигательнымвозбуждением), нарушения кровообращения и дыхания, поражение зрительного нерваи т.д.; на 2-3-е сутки может развиться токсическая пневмония.
В таких случаях рекомендуется вынести пострадавшего насвежий воздух, растереть грудь; вдыхание паров нашатырного спирта, горячеепитье. 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.