1952年伦敦毒雾事件由燃煤排放的污染物引发,其核心物质包括硫氧化物、颗粒物等,经复杂的大气反应形成高毒性混合物。
主要污染物类型及来源
污染物类型可分为以下几类:
污染物 | 主要来源 | 典型成分 |
---|---|---|
硫氧化物 | 燃煤电厂、家庭燃煤 | 二氧化硫(SO?) |
颗粒物 | 烟尘、未充分燃烧的煤渣 | 碳颗粒、金属粉尘 |
酸性气溶胶 | 大气化学反应产物 | 硫酸(H?SO?)、硫酸盐 |
化学转化过程的关键步骤
- 二氧化硫的氧化
- 二氧化硫(SO?)与空气中的氧气(O?)或臭氧(O?)反应,生成三氧化硫(SO?)。
- 反应式:SO?+O?→SO?+O?或2SO?+O?→2SO?(需颗粒物作为催化剂)。
- 硫酸及硫酸盐的形成
- 三氧化硫(SO?)与水蒸气结合生成硫酸(H?SO?),进一步与氨(NH?)等碱性物质反应,形成硫酸铵((NH?)?SO?)等盐类。
- 反应式:SO?+H?O→H?SO?;H?SO?+2NH?→(NH?)?SO?。
- 颗粒物的协同作用
- 烟尘中的金属粉尘(如铁、锰)作为催化剂,加速二氧化硫向硫酸的转化。
- 碳颗粒吸附酸性物质,形成粒径更小的二次气溶胶,深入人体呼吸道。
污染物的毒性增强机制
- 湿度与逆温效应:低温高湿天气使污染物被雾滴包裹,逆温层阻碍扩散,导致近地表浓度激增。
- 酸性气溶胶的刺激性:硫酸雾滴与呼吸道黏膜接触,引发炎症和水肿,严重时可导致窒息。