洛杉磯光化學煙霧事件

美國洛杉磯光化學煙霧事件是 1940 年至 1960 年間發生在美國洛杉磯的有毒煙霧污染大氣的事件，世界有名的公害事件之一。

光化學煙霧是大量聚集的汽車尾氣中的碳氫化合物在陽光作用下，與空氣中其他成份發生化學作用而產生的有毒氣體。這些有毒氣體包括臭氧、氮氧化物、醛、酮、過氧化物等。

基本介紹

• 中文名：洛杉磯光化學煙霧事件
• 外文名：Los Angeles smog 或 photochemical smog
• 類型：大氣污染；公害事件之一
• 地點：美國加州的洛杉磯地區
• 時間：20 世紀中葉
• 污染物：碳氫化合物、氮氧化物、臭氧等
• 主要後果：老年人死亡；紅眼病；植物枯死

背景

洛杉磯位於美國西南海岸，西面臨海，三面環山，是個陽光明媚，氣候溫暖，風景宜人的地方。早期金礦、石油和運河的開發，加之得天獨厚的地理位置，使它很快成為了一個商業、旅遊業都很發達的港口城市。洛杉磯市很快就變得空前繁榮，著名的電影業中心好萊塢和美國第一個“迪士尼樂園”都建在了這裡。城市的繁榮又使洛杉磯人口劇增。白天，縱橫交錯的城市高速公路上擁擠著數百萬輛汽車，整個城市仿佛一個龐大的蟻穴。

洛杉磯在 20 世紀 40 年代就已擁有 250 萬輛汽車，每天大約消耗 1100 噸汽油，排出 1000 多噸碳氫化合物（C_xH_y或 RC），300 多噸氮氧化物（NO_x），700 多噸一氧化碳（CO）。另外，還有煉油廠、供油站等其他石油燃燒排放，這些化合物被排放到陽光明媚的洛杉磯上空，不啻製造了一個毒煙霧工廠。洛杉磯三面環山，大氣污染物不易擴散，而且洛杉磯經常受到逆溫的影響，更使污染物聚集在洛杉磯本地。汽車尾氣中的烯烴類碳氫化合物和二氧化氮（NO₂）被排放到大氣中後，在強烈的陽光紫外線照射下，會吸收太陽光所具有的能量。這些物質的分子在吸收了太陽光的能量後，會變得不穩定起來，原有的化學鏈遭到破壞，形成新的物質。這種化學反應被稱為光化學反應，其產物為含劇毒的光化學煙霧。這種煙霧使人眼睛發紅，咽喉疼痛，呼吸憋悶、頭昏、頭痛。

化學反應

洛杉磯的光化學煙霧中包含一系列自由基反應：

1. NO + O₂ ---> NO₂ + u.v. ---> O + NO
   石油的燃燒產生的一氧化氮（NO）被大氣中的氧氣氧化生成二氧化氮（NO₂），也就是洛杉磯市民在煙霧中看到的棕色氣體。當陽光使二氧化氮裂解，氧自由基（O）就產生了。氧自由基會引發其它化學反應。
2. O + O₂ ---> O₃
   氧自由基能和氧氣生成臭氧氣體。
3. O₃ + NO ---> O₂ + NO₂
   此反應常發生在傍晚。所以傍晚的臭氧含量會下降。
4. RC + O ---> RCO + O₂ ---> RCO₃
   RC 表示碳氫化合物，它們和氧自由基反應生成各種醛和酮，也就是式中的 RCO。RCO 又能和氧氣生成過氧化物自由基。
5. O₂ + RCO₃ ---> O₃ + RCO₂
   過氧化物自由基能促進臭氧的生成。
6. NO+ RCO₃ ---> NO₂ + RCO₂
   過氧化物自由基還能促進二氧化氮的生成。

後果

光化學煙霧事件致遠離城市 100 公里以外的海拔 2000 米高山上的大片松林也因此枯死，柑橘減產。僅 1950－1951 年，美國因大氣污染造成的損失就達 15 億美元。1955 年，因呼吸系統衰竭死亡的 65 歲以上的老人達 400 多人；1970 年，約有 75% 以上的市民患上了紅眼病。

對策

飽受光化學煙霧折磨的洛杉磯市民於1947年劃定了一個空氣污染控制區，專門研究污染物的性質和它們的來源，探討如何才能改變現狀。

洛杉磯光化學污染事件是美國環境管理的轉折點，其不僅催生了著名的《清潔空氣法》，也始終起到了環境管理的先頭示範作用。在洛杉磯，環境管理措施的核心包括：

1. 設立空氣品質管理區，加大區域環境管理部門的自主權，以期環境政策能夠以最有效的方式落實；
2. 設立排放許可證制度，嚴格控制排放源；
3. 為交通污染源（從內燃機、汽油到排放）設立了嚴格環境標準；
4. 開放環境交易市場，將市場化手段引入環境減排中；
5. 投入很強的科研及管理力量，開發通用的環評軟體及有效的污染控制技術。

經過近40年的治理，儘管洛杉磯的人口增長了 3 倍、機動車增長了 4 倍多，但該地區發布健康警告的天數卻從 1977 年的 184 天下降到了 2004 年的 4 天。

評價

光化學煙霧可以說是汽車擁擠的大城市的一個隱患。50 年代以來，世界上很多城市都不斷發生過光化學煙霧事件。人們現主要在改善城市交通結構、改進汽車燃料、安裝汽車排氣系統催化裝置等方面做著積極的努力，以防患於未然。