Смог и фотохимический туман

26 октября 1948 г. город Донору (США) подвергся воздействию смога, который представлял собой ни что иное, как плотный туман, сгущение атмосферы. Затем из тумана, содержащего дым и копоть, в результате конденсации стала выпадать сажа. Она покрыла всю территорию (дома, тротуары, мостовые). Более двух суток смог держался в воздухе, а врачей вскоре начали осаждать кашляющие и задыхающиеся пациенты, которые жаловались на нехватку воздуха, насморк, резь в глазах, боль в горле и тошноту. И так в течение 4-х дней заболело около 48% жи­телей Донору, 20 человек погибли. Кроме того, смог оказал пагубное воздействие на домашних животных (погибло много кошек, собак, канареек).

5 октября 1952 г. над всей Англией возникла зона высокого давления, и в течение нескольких дней не было ни малейшего ветерка. Но самое страшное воздействие смог оказал на жите­лей Лондона, т. к. именно здесь сильнее всего была загряз­нена атмосфера. За четыре дня было погублено более 4 тыс. человек. Специалистами было установлено, что в состав этого смога входило несколько сот тонн дыма и сернистого ангидрида. И когда ученые сопоставили загрязненность атмосферы с уров­нем смертности в эти дни, было обнаружено, что смертность увеличивалась прямо пропорционально концентрации в воздухе дыма и сернистого газа.

В 30-х гг. прошлого века над Лос-Анджелесом стал появляться смог даже в теплое время года (летом и ранней осенью, в жар­кие дни). Этот смог другого типа, отличный от лондонского; т. к. лос-анджелесский представлял собой сухой туман с влаж­ностью 70%.

Такой смог называют фотохимическим туманом, так как для его воз­никновения необходим солнечный свет, который вызывает сложные фо­тохимические превращения в смеси углеводородов и окислов азота авто­мобильных выбросов. В лондонском смоге не образуется практически никаких новых веществ, а его токсичность целиком зависит от исходных загрязнителей; возникает он при сжигании больших количеств топлива. В фотохимическом же тумане в ходе фотохимических реакций образуют­ся новые вещества, значительно превышающие по своей токсичности исходные атмосферные загрязнения. Фотохимический туман образуется при значительно меньших выбросах в атмосферу по сравнению с лон­донским типом, для него также более характерна желто-зеленая или су­хая дымка, а не сплошной туман.

При фотохимическом тумане, как и при лондонском смоге, появляет­ся неприятный запах, резко ухудшается видимость, у людей воспаляются глаза, слизистая оболочка носа и горла, отмечаются симптомы удушья, обостряются легочные и прочие хронические заболевания. При этом по­гибают животные и птицы. Повреждает он и растения, особенно бобы, салатные культуры, свеклу, злаки, виноград, декоративные насаждения.

При повреждении растений фотохимическим туманом сначала на­блюдается на листьях серебристый или бронзовый оттенок, а затем бы­строе увядание всего растения. У человека он вызывает повреждение нерв­но-психической сферы, обострение бронхиальной астмы. Он способен вызывать коррозию металлов, портить одежду, нарушать работу транспорта, резко снижать видимость.

Основная причина образования такого тумана — выхлопные газы ав­томобилей, однако он может возникать в загрязненном воздухе в резуль­тате фотохимических реакций, протекающих под действием солнечного излучения. В ясные дни солнечная радиация вызывает расщепление мо­лекул двуокиси азота с образованием окиси азота и атомарного кислоро­да, а атомарный кислород с молекулярным кислородом дает озон. Затем окись азота вступает в реакцию с олефинами выхлопных газов, которые расщепляются по линии двойной связи и образуют осколки молекул, и в результате образуется избыток озона.

В крупных американских городах концентрация озона достигает 2-3 мг/м³ и выше, что в 100-200 раз больше, чем в чистом природном воздухе.