Смог, та його види
Смог (от англ. Smoky fog, буквально — «Дымовой туман») — аэрозоль, состоящий из дыма, тумана и пыли,
Хімічні реакції, які відбуваються в повітрі, призводять до виникнення димних туманів — смогів. Смоги виникають за таких умов: по-перше, великої кількості пилу і газів, які міста викидають у повітря, по-друге, довгого існування антициклонів, коли забруднювачі нагромаджуються в приземному шарі атмосфери. Смоги бувають декількох типів. Найбільш вивчений вологий смог. Він характерний для країн з морським кліматом, де дуже часто спостерігаються тумани і висока вологість повітря. Сухий, або лос-анджелеського типу, смог відрізняється від вологого смогу своїми властивостями. Клімат в Лос-Анджелесі (США) сухий, тому смог тут утворює не туман, а синювату імлу.
За чотири дні Лондонського смогу в 1952 році загинуло понад 4 тис. чоловік.
Американець Луїс Батонн у книзі "Чисте небо" писав: "Одне з двох — або люди зроблять так, що буде в повітрі менше диму, або дим зробить так, що на Землі стане менше людей".
Третій вид смогу — льодяний смог, або смог аляскинського типу. Він виникає в Арктиці й Субарктиці при низьких температурах в антициклоні. Смоги характерні для таких міст, які розташовані в гірських котловинах, де застоюється повітря, наприклад, в Лос-Анджелесі, Нью-Йорку, Чикаго, Токіо, Мілані.
Chemical Transformations of Nitrogen Oxides in the Troposphere.
Лондонський cмог — первинне забруднення
Забруднення повітря міст відбувається в основному в результаті процесів згорання. В давнину такі міста, як імператорский Рим, відчували проблеми внаслідок забруднень, пов'язаних з деревним димом. Проте саме перехід до спвлювання викопного палива викликав швидкий розвиток проблем, обумовлених забрудненням повітря. Жителі Лондона спалювали вугілля з XIII століття. Неспокій і бажання відрегулювати цей процес виникли майже відразу ж внаслідок відчутного і вельми дивного запаху. Жителі середньовічного Лондона вважали, що з цим запахом могли бути зв'язані захворювання.
Паливо зазвичай складається з вуглеводнів, за виключенням, в основному екзотичних застосувань, таких, як ракетна промисловість, де іноді використовуються азот, алюміній і навіть берилій. Звичайний процес згорання описується рівнянням:
«4СН» + 5О2 = 4СО2 + 2Н2О
Цей процес не справляє враження особливо небезпечного, оскільки ні СО2, ні вода не є дуже токсичними. Розглянемо, проте, ситуацію, коли в процесі спалювання має місце недолік кисню, що може бути всередині двигуна або печі. Тепер рівняння можна записати так:
«4СН» + 3О2 = 4СО + 2Н2О
Тут утворюється оксид вуглецю (ІІ), отруйний газ. Якщо кисню ще менше, можна отримати вуглець (тобто саджу):
«4СН» + О2 = 4С + 2Н2О
При низьких температурах і у випадках відносно невеликої кількості О2 реакції піролізу можуть викликати зміну в розташуванні атомів, що приводять до утворення поліциклічних ароматичних вуглеводнів в процесі спалювання . Найсумніше відомий — бензо(а) пірен.
Крім того, забруднення повітря можуть викликати речовини, що входять до складу палива. Найвищий вміст домішок у викопному паливі представлені сіркою, частково представлена у вигляді мінералу піриту. У деякому вугіллі може міститися до 6% сірки, яка перетворюється при спалюванні в SO2:
4FeS2 + 11О2 = 8SО2 + 2Fe2О3.
У паливі присутні і інші домішки, але сірка завжди вважається найтиповішим забруднювачем повітря міст.
Якщо розглянути склад різних палив, видно, що вони містять сильно варіюючі кількості сірки. Найбільший зміст сірки знайдений у вугіллі і пальним мастилах. Ці види палива використовуються в таких стаціонарних джерелах як - печах, котельнях, парових турбінах і електростанціях.
Сірчане забруднення і, звичайно, дим в атмосфері міст обумовлені, перш за все, стаціонарними джерелами. Сажу також пов'язують, в основному, із стаціонарними джерелами. Для багатьох людей SО2 і сажа стали втіленням проблем, пов'язаних із забрудненням повітря міст. Сажа і S02 являються, очевидно, первинними забруднювачами, оскільки вони утворюються прямим шляхом з добре відомого забруднюючого джерела і проникають в атмосферу в цій формі.
Класичні випадки забруднення повітря в Лондоні мали місце взимку в умовах вогкості і туману. Використання палива було максимальним, і повітря було практично нерухомим. Одночасна присутність туману (англ. fog) і диму (англ. smoke) привела до виникнення слова «смог», яке зараз часто використовується для опису забруднення повітря взагалі . Діоксид сірки добре розчинний і тому може розчинятися у воді, яка конденсується навколо частинок диму: