光化学烟雾事件所有的

第一篇：光化学烟雾事件所有的

光化学烟雾事件所有的

浏览次数：3386次悬赏分：0 | 提问时间：2006-9-19 16:22 | 提问者：lyfneoman

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1943年美国洛杉矶光化学烟雾事件

洛杉矾位于美国西南海岸，西面临海，三面环山，是个阳光明媚，气候温暖，风景宜人的地方。早期金矿、石油和运河的开发，加之得天独厚的地理位置，使它很快成为了一个商业、旅游业都很发达的港口城市。洛杉矾市很快就变得空前繁荣，著名的电影业中心好莱坞和美国第一个“迪斯尼乐园”都建在了这里。城市的繁荣又使洛杉矾人口剧增。白天，纵横交错的城市高速公路上拥挤着数百万辆汽车，整个城市仿佛一个庞大的蚁穴。

然而好景不长，从40年代初开始，人们就发现这座城市一改以往的温 柔，变得“疯狂”起来。每年从夏季至早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就会出现一种弥漫天空的浅蓝色烟雾，使整座城市上空变得浑浊不清。这种烟雾使人眼睛发红，咽喉疼痛，呼吸憋闷、头昏、头痛。1943年以 后，烟雾更加肆虐，以致远离城市100千米以外的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死，柑橘减产。仅19550－1951年，美国因大气污染造成的损失就达15亿美元。1955年，因呼吸系统衰竭死亡的65岁以上的老人达400多人；1970年，约有75％以上的市民患上了红眼病。这就是最早出现的新型大气污染事件——光化学烟雾污染事件。

光化学烟雾是由于汽车尾气和工业废气排放造成的，一般发生在湿度 低、气温在24－32℃度的夏季晴天的中午或午后。汽车尾气中的烯烃类碳氢化合物和二氧化氮（NO2）被排放到大气中后，在强烈的阳光紫外线照射下，会吸收太阳光所具有的能量。这些物质的分子在吸收了太阳光的能量后，会变得不稳定起来，原有的化学链遭到破坏，形成新的物质。这种化学反应被称为光化学反应，其产物为含剧毒的光化学烟雾。

洛杉矾在40年代就拥有250万辆汽车，每天大约消耗1100吨汽油，排出1000多吨碳氢（CH）化合物，3O0多吨氮氧（NOx）化合物，700多吨一氧化碳（CO）。另外，还有炼油厂、供油站等其他石油燃烧排放，这些化合物被排放到阳光明媚的洛杉矶上空，不啻制造了一个毒烟雾工厂。

光化学烟雾可以说是工业发达、汽车拥挤的大城市的一个隐患。5O年代以来，世界上很多城市都木断发生过光化学烟雾事件。光化学烟雾的形成机理十分复杂，其主要污染物来自汽车尾气。因此，目前人们主要在改善城市交通结构、改进汽车燃料、安装汽车排气系统催化装置等方面做着积极的努力，以防患于未然。

英国伦敦烟雾事件

英国伦敦烟雾事件是世界有名的公害事件之一，1952年12月5～8日发生在英国伦敦。

1952年12月3日，是英国伦敦一个可爱的冬日。气象台报告说，一个冷锋已在夜间通过；到中午，气温达到5.6℃，相对湿度大约70%。风从北方吹来令人舒适。天空中点缀着绒毛状积云，这是英格兰有名的在天气晴朗的片刻才有的云彩。总之，这是美好的一天。老年人与病人特别高兴，他们坐着晒太阳，迎着从北海吹来的清净的风喝茶。这股风吹遍了英格兰，把中部地区的工厂和城市住户烟筒里冒出来的烟统统刮走了。伦敦正处于一个巨大的反气旋，也就是高气压地区的东南边缘。风围绕这一高压中心以顺时针的方向吹着。

12月4日，这个反气旋沿着通常的路径移向东南方，其中心在伦敦以西几百公里风向已稍转，从西北偏北的方向吹来，风速比原来慢了。几层阴云几乎遮蔽了天空，透过较低层广阔均匀的暗灰色层云裂缝间，可以看到约3000米高空处还有较高的云层。它们把太阳和天空统统遮住。中午的气温为38℉，相对湿度是82%。

空气中充满了烟味。成千上万个烟筒排出的煤烟和灰粒悄悄飘进大气中。大的颗粒落在屋顶、街道上，落在帽子和衣服上。较小的烟尘随着空气而飘动。玩耍的孩子们跑进跑出房子时，一阵阵的风就把这些烟尘与煤气带进室内。烟雾甚至自己有办法进入门窗都关闭着的房子：当室内外气温变化时，房屋“吸入”污染的外面空气，“呼出”了室内较清洁的空气。但是，从所有的因素考虑，12月4日这一天的天气还不是太坏的，仅是和前一天比起来显得天气不好而已。随后的数日内，在伦敦的人才知道天气之坏达到何等可怕的程度。

12月5日，高压中心几乎已经移到了伦敦上空。风非常微弱，大雾降低了能见度，以至使人走路都有困难。中午气温是33℉，相对湿度约80%。

烟的气味渐渐变得强烈。风太弱，不能刮走烟筒排出的烟。烟和湿气积聚在离地面几千米的大气层里。人们开始向他们的邻居相互叫苦，汽车司机嘟嘟囔囔地咒骂着浓雾。

12月6日，情况更坏。浓雾遮住了整个天空，城市处于反气旋西端。中午温度降到－2℃，同时相对湿度升到100%，大气能见度仅为几十呎。所有飞机的飞行都取消了，只有最有经验的司机才敢于驾驶汽车上路。步行的人沿着人行道摸索着走动。风速表不转动，读数为零。由于空气流动太慢，慢到不足以转动风速表上的转杯，风速不超过每小时二三公里。有时可以勉强察觉的微风时而吹向这一方，时而吹向另一方。当空气停滞不动地浮悬在城市上空时，工厂的锅炉、住家的壁炉及其他冒烟的炉子往空气内增添着毒素。雾滴混杂上烟里的一些气体和颗粒，雾不再是洁净的雾了，也不再是清洁的小水滴了，而是烟和雾的混合物，我们称之为“烟雾”的混合物。

烟雾弥漫全城，侵袭着一切有生命的东西。当人们的眼睛感觉到它时，眼泪就会顺着面颊流下来。每吸一口气就吸入一肺脏的污染气体。凡是在有人群的地方，都可以听到咳嗽声。学校里讲课的人不得不提高声调以超过干咳声和哮喘声。对于这一异常情况首先有反应的是当时正准备在伦敦展出的一群获奖牛，表现为呼吸困难，舌头外伸，其中一头当即死亡，另有12头因病重只能送往屠宰场。

12月7日和8日的伦敦天气仍没有变好。烟雾厉害极了。几天以前曾享受来自北方的爽快和风的老年人和病人，现在在这污浊的空气中就感到呼吸非常困难，甚至一些年青人也感到不适，患有呼吸器官疾病的人更觉得难于使肺部得到氧气。对于气喘患者来说，这烟雾简直是一种苦刑。伦敦的医院挤满了病人，都是烟雾的受难者，并且有许多人因此而死亡。

12月9日，天气略有好转。大雾依然存在，但是风不断地从南方轻轻吹来。一些洁净的空气与烟雾混合，冲淡了原有的烟雾。中午的气温为3℃，相对湿度为95%。

12月10日，一个冷锋通过英格兰。轻快的西风带来了北大西洋的空气。人们的肺部又重新吸进了新鲜清洁的空气。这时都共同长叹一声，放下了心。回想起那5天（包括了12月9日），就好像作了一场恶梦。

据事后统计，在烟雾期间（12月5～8日）4天中死亡人数较常年同期约多4000人。45岁以上的死亡最多，约为平时的3倍；1岁以下的儿童死亡数，约为平时的2倍。事件发生的一周中因支气管炎、冠心病、肺结核和心脏衰弱者死亡，分别为事件发生前一周同类死亡人数的9.3倍、2.4倍、5.5倍和2.8倍。肺炎、肺癌、流感及其他呼吸道病患者死亡率均有成倍增加。

除死亡之外，还有成千上万的人病情大大加重，也还有些人由此而引起呼吸系统疾病，这些人尚未统计在内。另外，受难人数中还应包括病人和死者的亲属，他们虽然幸存，可是他们所受的损失使他们的生活变了样。不管怎样说，这肯定得算是一场大灾祸。

伦敦巨大烟雾的发生，是因为潮湿有雾的空气在城市上空停滞不动，温度逆增，逆温层在40米～150米低空，大量的烟喷入其中，使烟雾不断积聚。伦敦上空的大气成了堆置工厂和住户烟筒里出来的粉碎了的废物的垃圾场。事后调查数据显示，尘粒浓度高达 4.46μg/L，为平时的10倍；二氧化硫高达1.34μg/L，为平时的6倍。烟雾中的三氧化二铁促使二氧化硫氧化产生硫酸泡沫，凝结在烟尘上形成酸雾 回答者： 烈将军 | 四级 | 2006-9-19 17:10

美国的落杉矶光化学烟雾事件 美国洛杉矶光化学烟雾事件

洛杉矾位于美国西南海岸，西面临海，三面环山，是个阳光明媚，气候温暖，风景宜人的地方。早期金矿、石油和运河的开发，加之得天独厚的地理位置，使它很快成为了一个商业、旅游业都很发达的港口城市。洛杉矾市很快就变得空前繁荣，著名的电影业中心好莱坞和美国第一个“迪斯尼乐园”都建在了这里。城市的繁荣又使洛杉矾人口剧增。白天，纵横交错的城市高速公路上拥挤着数百万辆汽车，整个城市仿佛一个庞大的蚁穴。

然而好景不长，从40年代初开始，人们就发现这座城市一改以往的温柔，变得“疯狂”起来。每年从夏季至早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就会出现一种弥漫天空的浅蓝色烟雾，使整座城市上空变得浑浊不清。这种烟雾使人眼睛发红，咽喉疼痛，呼吸憋闷、头昏、头痛。1943年以后，烟雾更加肆虐，以致远离城市100千米以外的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死，柑橘减产。仅19550－1951年，美国因大气污染造成的损失就达15亿美元。1955年，因呼吸系统衰竭死亡的65岁以上的老人达400多人；1970年，约有75％以上的市民患上了红眼病。这就是最早出现的新型大气污染事件——光化学烟雾污染事件。

光化学烟雾是由于汽车尾气和工业废气排放造成的，一般发生在湿度低、气温在24－32℃度的夏季晴天的中午或午后。汽车尾气中的烯烃类碳氢化合物和二氧化氮（NO2）被排放到大气中后，在强烈的阳光紫外线照射下，会吸收太阳光所具有的能量。这些物质的分子在吸收了太阳光的能量后，会变得不稳定起来，原有的化学链遭到破坏，形成新的物质。这种化学反应被称为光化学反应，其产物为含剧毒的光化学烟雾。

洛杉矾在40年代就拥有250万辆汽车，每天大约消耗1100吨汽油，排出1000多吨碳氢（CH）化合物，3O0多吨氮氧（NOx）化合物，700多吨一氧化碳（CO）。另外，还有炼油厂、供油站等其他石油燃烧排放，这些化合物被排放到阳光明媚的洛杉矶上空，不啻制造了一个毒烟雾工厂。

光化学烟雾可以说是工业发达、汽车拥挤的大城市的一个隐患。5O年代以来，世界上很多城市都木断发生过光化学烟雾事件。光化学烟雾的形成机理十分复杂，其主要污染物来自汽车尾气。因此，目前人们主要在改善城市交通结构、改进汽车燃料、安装汽车排气系统催化装置等方面做着积极的努力，以防患于未然。

落杉矶位于美国西南海岸。早期这里仅仅是一个牧区的小村，至加尼福尼亚金矿发现后，人口剧增，很快成为名闻遐迩的大城市，单是汽车就增加了数百万辆。于是，这个依山傍水、风光明媚的城市，简直变成了拥挤不堪的汽车城。到20世纪40年代初期，每年5—8月，在强烈阳光的照射下，在城市上空常常出现迷漫天空的浅蓝色烟雾，致使整座城市变得浑浊不清。这种烟雾刺激于喉、鼻，引发喉头炎、头痛等许多疾病，同时使远在一百公里之外的高山上的柑桔减产，松树枯黄。这是怎么回事，研究发现，这正是大量的汽车尾气所致。这些成份复杂的汽车尾气，在洛杉矶三面环山的特定地势下，使市区大气的水平流动相对缓慢，他们在强烈阳光的照射下就能产生臭氧，并发生一系列化学变化来危害人们的健康，因此，人们把这种城市上空的浅蓝色烟雾称之为光化学烟雾。据报到，当落杉矶发生光化学烟雾之时，在飞机上，明显可见落杉矶光化学烟雾是汽车尾汽造成的。落杉矶光化学烟雾事件是汽车尾气所造成的污染公害的典型实例。

光化学烟雾

氮氧化物(NOx)主要是指NO和NO2。NO和NO2都是对人体有害的气体。氮氧化物和碳氢化合物(HC)在大气环境中受强烈的太阳紫外线照射后产生一种新的二次污染物----光化学烟雾,在这种复杂的光化学反应过程中,主要生成光化学氧化剂(主要是O3)及其他多种复杂的化合物,统称光化学烟雾。

经过研究表明,在60(N(北纬)～60(S(南纬)之间的一些大城市,都可能发生光化学烟雾。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。随着光化学反应的不断进行,反应生成物不断蓄积,光化学烟雾的浓度不断升高,约3 h～4 h后达到最大值。这种光化学烟雾可随气流飘移数百公里,使远离城市的农村庄稼也受到损害。

1943年,美国洛杉矶市发生了世界上最早的光化学烟雾事件,此后,在北美、日 本、澳大利亚和欧洲部分地区也先后出现这种烟雾。经过反复的调查研究,直到1958年才发现,这一事件是由于洛杉矶市拥有的250万辆汽车排气污染造成的,这些汽车每天消耗约1600 t汽油,向大气排放1000多吨碳氢化合物和400多吨氮氧化物,这些气体受阳光作用,酿成了危害人类的光化学烟雾事件。

1970年,美国加利福尼亚洲发生光化学烟雾事件,农作物损失达2500多万美元。

1971年,日本东京发生了较严重的光化学烟雾事件,使一些学生中毒昏倒。同一天,日本的其他城市也有类似的事件发生。此后,日本一些大城市连续不断出现光化学烟雾。日本环保部门经对东京几个主要污染源排放的主要污染物进行调查后发现,汽车排放的CO、NOx、HC三种污染物约占总排放量的80%。

目前,由于我国内地汽车油耗量高,污染控制水平低,已造成汽车污染日益严重。部分大城市交通干道的NOx和CO严重超过国家标准,汽车污染已成为主要的空气污染物;一些城市臭氧浓度严重超标,已具有发生光化学烟雾污染的潜在危险。据国家环境保护局《一九九六年环境质量通报》: 我国大城市氮氧化物污染逐渐加重。1996年度污染较严重的城市分别为:广州、北京、上海、鞍山、武汉、郑州、沈阳、兰州、大连、杭州。从总体上看,氮氧化物污染突出表现在人口100万以上的大城市或特大城市。

第二篇：还原美国历史上著名的洛杉矶光化学烟雾污染事件

还原美国历史上著名的洛杉矶光化学烟雾污染事件

当我们中国人在于雾霾战斗的时候，我们也发现，其实我们不过是正在走过欧美国家人民曾经走过的路，遭受着他们曾经遭受过的罪，而和我们远隔重洋的美国人，早就和雾霾搏斗50多年了。

在整个视频里，柴静试图直截了当地回答一个问题：治理雾霾，到底该怎么办?柴静把矛头指向两个方面：尾气和煤炭，她也拿两个地方做标本：洛杉矶和英国——前者曾发生光化学污染，而后者的“伦敦雾”闻名世界。

关于洛杉矶，它“摊大饼”的城市规划堪称失败，1970 年以来私家车数量增长了 3 倍——但洛杉矶的尾气排放却削减了 75%。这里要求每辆柴油车安装 DPF 颗粒过滤器，否则罚款 1000 美金，DPF 过滤器能过滤排放物中 99% 的颗粒物。由此得出的结论是：严格执法能管住 90% 的人。那么我们今天来看看美国人与雾霾斗争，都做了什么。

柴静在片子中提到了美国历史上著名的洛杉矶光化学烟雾污染事件

当时甚至有些人把污染的洛杉矶空气装进罐子出售，当然这是个恶作剧，但这些罐子一直在警示者美国人民空气污染的危害。

图片：柴静纪录片《穹顶之下》截图

现在在洛杉矶博物馆中收藏的洛杉矶雾霾的罐头

曾经，烟尘，是繁华富庶的象征。曾经，雾霾，是大城市的标记

美国，这个工业强国自然也经历过这个。

一位美国作家这样描述了1861年西弗吉尼亚的钢铁城威灵(Wheeling)的生活：“这个城市最特别的是烟。它们阴沉沉地从钢铁厂高大的烟囱中涌出来，在泥泞的街道上黑黑的、油腻地沉淀下来„„给房屋的正面、枯萎的白杨树和路人的脸上披上了一层油烟的外套。烟尘，无处不在!„„从后窗望去，我能看到„„人类生命缓慢前行，„„他们从出生到死亡都呼吸着那些有害于精神与肉体的、充满着雾、油，以及黑烟的空气。”

在美国，人们最开始用来解决环境问题的法律是侵权法，这种传统而古老的普通法中有一个概念，叫公共侵害(public nuisance)，受害者通过此向对烟尘制造者提出索赔要求。但是这只是单个的解决方式，19世纪初，集中的通过政府行政力量进行的法律管制开始起步。这种管制首先是从地方政府开始的。

1815年左右，匹兹堡市制定了美国历史上第一部空气污染控制法令。1881，年，纽约市制定了《烟尘法令》(Smoke Ordinance)，禁止在城市内排放浓烟，并对燃烧高硫煤者处以10-100美元的罚款。1902年，圣路易斯市制定了烟尘法令，底特律市于1907年制定了烟尘

法令。

其他城市如芝加哥、布法罗、丹佛等城市也相继制定了烟尘法令。在各城市制定法律的同时，有的州也制定了烟尘法令，如马萨诸塞州。这些法令主要是一些大城市的立法，不是州也不是联邦。法条也很简单，内容并不丰富。法条最多的纽约的《烟尘法令》也不过28条。

美国的“钢都”匹兹堡市中心1935年时的景象

在执行了严格的空气污染防治法令之后的10年，匹兹堡的雾霾得到了极大的控制

1948年10月27日至10月31日，位于宾西法尼亚州西部山区的工业城市多诺拉(Donora)，发生了一起严重的空气污染事件。当时，在午后，视线也仅仅能看到街的对面，除了烟囱之外，工厂都消失在烟雾中。空气使人作呕，甚至有种怪味。1952年12月5日至8日，英国伦敦上空连续四天烟雾弥漫，煤烟粉尘蓄积不散，“杀人雾”造成了1600人死亡。1963年11月，纽约发生的类似空气逆流现象造成200人死亡。污染事件唤起了人民的对空气污染的注意。

联邦认识到他必须介入空气污染的治理，1955年《空气污染防治法》出台，美国有了第一部联邦空气污染规制立法。1963年美国国会颁布了《1963清洁空气法》，1967年颁布了《空气质量控制法》，1970年《清洁空气法》修正案的出台。依据该法案，联邦政府得以设立联邦环境保护总署这一独立的联邦政府部门，监管全国的空气质量、公共环境健康，并进行环境保护技术开发等方面的管理，环境保护署成为美国进行统一空气污染治理的最重要的联邦机构。

1970年《清洁空气法》由此成为一个具有里程碑意义的立法，1970年12月31日签署该草案的美国总统理查德·尼克松总统认为《清洁空气法》是一个起点，他说，“我认为从1970年开始，我们进行了真正地行动，为美国的未来几代人谋求清洁的空气、干净的水和开放的空间”。[2]1990年，美国国会大幅修改《清洁空气法》，赋予EPA更广泛的权力。5 8 年，洛杉矶。连续3 天雾霾之后，一位女士正擦拭不断流泪的眼睛。她准备呼吸一瓶由城外采集的新鲜空气。瓶身上写着“如水晶般透明的空气”

《清洁空气法案》设立的制度有：

1.国家空气质量标准制度(National Ambient Air Quality Standards，NAAQS)。1970年《清空气法》修正案建立了国家空气质量标准制度，以创设一个覆盖联邦各州的空气质量标准框架。空气质量标准由联邦政府制定后，各州和地区依据“州政府独立实施原则”制定具体实施方案以实现联邦政府的标准。

2.州政府独立实施原则(State Implementation Plans，SIPs)。州政府独立实施原则是指各州政府根据国家空气质量标准，在其辖区内独立行使空气质量监管职责。各州政府在各

自管辖范围内的“空气质量控制区”独立进行监管和实施。对每一种空气污染物质制定具体的州政府管理计划，并且每年都应当将新的计划呈报于联邦环境保护总署接受审查。

3.新源控制原则(New Source Performance Standards，NSPS)。新源控制原则是指在新建一项固定排放源企业或者对某项原有的固定排放源企业进行实质性的“改建”时，必须首先进行“新源排放分析”，并报环境监管机构备案，获取“预防重大危害”行政许可之后方可施工。确立这一原则的目的是确保新建项目能够切实达到国家空气质量标准的要求。

4.有害大气污染物国家排放标准(National Emissions Standards for Hazardous Air Pollutants，NESHAPs))。至2009年2月美国联邦环保局已经据此发布了22项固定源排放标准[3]

中国华北地区卫星图，可以清楚看到雾霾覆盖的地区

除以上制度外，《清洁空气法》将对移动空气污染物质排放源的管理置于首位。《清洁空气法》为加强移动空气污染物质排放源的管理，采取了分类管理的办法，设置了轻型汽车管理项目、重型汽车管理项目和非陆上交通使用发动机管理项目。联邦环境保护总署立足于从源头上防止超标排放车辆的生产，制定了认证制度、检测制度、减排配件应用制度等多项制度，以保证各类管理项目的落实。

为了改善机动车使用燃料，减少污染，美国清洁空气法建立了氧化剂汽油项目。通过添加氧化剂促进燃料的充分燃烧，以减少一氧化碳的形成。该项目要求所有一氧化碳“未达标区”的地区只能销售氧化剂汽油，所有进入一氧化碳“未达标区”的机动车必须使用氧化剂汽油。美国《清洁空气法》针对酸雨管理项目采取了排放许可制度。

此外，《清洁空气法》还规定了公民诉讼条款。公民诉讼的原告可以是公民、地方政府或非政府组织。也就是说，任何人均可对违反环保法律的行为提起诉讼，而不要求与诉讼标的有直接利害关系。

我们应该庆幸，雾霾发生在城市，这使得它更受到关注。事实上，中国农村的污染也相当严重了!这是一个警告，这也是一个进步，当人开始注重生活质量而不是GDP的增长，当人开始关注人自身的健康需要，也许就是得救之日，毕竟谁都不想在肺癌的巨大的疼痛中死去。

第三篇：光化学分析总结

班级：20101311

学号：2010236154

姓名：蔡晓红

光化学分析

一、原子发射光谱法

基本原理：物质通过电致激发、热致激发或光致激发等激发过程获得能量，变为激发态原子或分子M*，原子由激发态回到基态（或较低能级）时，若以光的形式放出能量，就得到了发射光谱。其谱线的波长决定于跃迁时的两个能级的能量差，即：△E=E2－E1= hc/λ=hv或λ= hc/△E 分析仪器： 1.光源－（提供试样蒸发、激发所需能量）

2.分光系统(光谱仪）：将特征光谱分开。3.观测系统：光谱投影仪，黑度计

分析方法：可进行定性、半定量、定量分析。

1.光谱定性分析：由于各种元素的原子结构不同，在光源的激发作用下，试样中每种元素都发射自己的特征光谱。I、标准试样光谱比较法：(个别元素的定性）II、铁光谱比较法（又称为标准光谱图比较法）2.光谱半定量分析： I、谱线强度比较法 II、谱线呈现法 3.光谱定量分析 I、标准曲线法 II、标准加入法 各种光源及其应用：

1、直流电弧光源：适用于矿物、难挥发试样的定性、半定量及痕量组分分析。

2、低压交流电弧光源：适用于金属、合金中低含量元素的定量分析。

3、高压火花光源：适用于高含量的组分分析。

4、电感耦合等离子体：各种元素，含量低、中、高的溶液。

二、原子吸收光谱法

基本原理：当适当波长的光通过含有基态原子的蒸气时，基态原子就可以吸收某些波长的光而从基态被激发到激发态，从而产生原子吸收光谱。

分析仪器：1.空心阴极灯：空心阴极灯是一种气体放电管。

2.原子化器：原子化器是将样品中的待测组份转化为基态原子的装置。

3.光学系统：分光系统一般用光栅来进行分光。

4.检测系统：检测系统包括检测器、放大器、对数转换器、显示器几部分。

分析方法：定量分析方法

1.标准曲线法 2.标准加入法 3.内标法

应用：1.在理论研究方面的应用:原子吸收可作为物理或物理化学的一种实验手段,对物质的一些基本性能进行测定和研究,另外也可研究金属元素在不同化合物中的不同形态。2.在元素分析方面的应用：原子吸收光谱法凭借其本身的特点,现已广泛的应用于工业、农业、生化制药、地质、冶金、食品检验和环保等领域。

3.在有机物分析方面的应用：使用原子吸收光谱仪利用间接法可以测定多种有机物,如8-羟基喹啉(Cu)、醇类(Cr)、酯类(Fe)、氨基酸(Cu)、维生素C(Ni)、含卤素的有机物(Ag)等多种有机物,都可通过与相应的金属元素之间的化学计量反应而间接测定。

三、荧光光度法

基本原理：由高压汞灯或氙灯发出的紫外光和蓝紫光经滤光片照射到样品池中，激发样品中的荧光物质发出荧光，荧光经过滤过和反射后，被光电倍增管所接受，然后以图或数字的形式显示出来。物质荧光的产生是由在通常状况下处于基态的物质分子吸收激发光后变为激发态, 这些处于激发态的分子是不稳定的,在返回基态的过程中将一部分的能量又以光的形式放出，从而产生荧光。

分析仪器：1.光源：为高压汞蒸气灯或氙弧灯，后者能发射出强度较大的连续光谱，且在300nm～400nm 范围内强度几乎相等，故较常用。

2．激发单色器：置于光源和样品室之间的为激发单色器或第一单色器，筛选出特定的激发光谱。

3．发射单色器：置于样品室和检测器之间的为发射单色器或第二单色器，常采用光栅为单色器。筛选出特定的发射光谱。

4． 样品室：通常由石英池(液体样品用)或固体样品架(粉末或片状样品)组成。测量液体时，光源与检测器成直角安排；测量固体时，光源与检测器成锐角安排。

5． 检测器：一般用光电管或光电倍增管作检测器。可将光信号放大并转为电信号。

分析方法：

（一）定量分析方法

1、标准曲线法——最常用的定量分析方法

2、比较法——比较简单

应用：1.无机化合物的分析

2.有机化合物的分析

四、紫外吸收光谱法

基本原理：紫外吸收光谱、可见吸收光谱都属于分子光谱，它们都是由于价电子的跃迁而产生的。利用物质的分子或离子对紫外和可见光的吸收所产生的紫外可见光谱及吸收程度可以对物质的组成、含量和结构进行分析、测定、推断。

分析仪器：1．光源：钨灯或卤钨灯——可见光源

350~1000nm

氢灯或氘灯——紫外光源

200~360nm 2．吸收池：玻璃——能吸收UV光，仅适用于可见光区。

石英——不能吸收紫外光，适用于紫外和见光区。3．单色器：棱镜——对不同波长的光折射率不同分出光波长不等距

光栅——衍射和干涉分出光波长等距

4．检测器：将光信号转变为电信号的装置 分析方法： 1.有机物定性分析

2.结构分析

3.有机物定量分析

应用：1.定性分析：紫外吸收光谱在化合物定性鉴定方面的应用主要有以下几方面。

(1)把样品光谱图与被测物质的标准光谱图进行比较，判别是否为同一化合物。

(2)确定混合物中某一特定的组分是否存在或鉴定一个纯样品中是否含有其他杂质。

(3)推断化合物的骨架结构。(4)判别顺反异构体、互变异构体.。

2.定量分析：与定性鉴定相比，紫外光谱法在定量分析领域有着更为重要和广泛的用途，其定量分析的依据是朗伯-比尔定律。含芳环的化合物以及带有共轭双键的化合物在紫外可见区有较强吸收，并且吸光度与化合物的浓度成正比，因而可用来进行定量分析。对于在紫外或可见区本身无吸收的化合物，可采用适当的化学反应，使其转化为在紫外或可见区有吸收的化合物进行测定。紫外光谱分析对纯样品或含有其他不影响被测物分析的成分都有效，常用的分析测定方法有工作曲线法、标准对照法等。

五、红外吸收光谱法

基本原理：当一束红外光照射分子时，分子中某个振动频率与红外光的某一频率的光相同时（振=  红外光），分子就吸收此频率光发生振动能级跃迁，产生红外吸收光谱。根据红外吸收光谱中吸收峰的位置和形状来推测未知物结构，进行定性分析和结构分析；根据吸收峰的强弱与物质含量的关系进行定量分析。

分析仪器： 1.光源——能够发射高强度连续红外辐射的物质

通常采用惰性固体作光源

2．吸收池：玻璃、石英等对红外光均有吸收 3．单色器：光栅、棱镜

4．检测器：检测器的作用是将照射在它上面的红外光变成电信号。

5．记录器：由检测器产生的微弱电信号经电子放大器放

大后，由记录笔自动记录下来。

分析方法：1.定性分析：样品的红外光谱图比对纯物质的红外光谱图

各吸收峰的位置与形状完全相同，峰的相对强度也相同，可认为样品就是该种物质。2.定量分析：以郎伯-比尔定律为依据，有标准曲线法和内标法。

应用：红外光谱法是根据样品的红外吸收光谱进行定性、定量分析及测定物质分子结构的方法。红外光谱仪价格较为低廉,测试成本较低，广泛用于各种定性定量分析以及未知物结构的确定。该法具有用量少，分析速度快，不破坏样品的特点。目前，红外光谱已被广泛地应用在生物、物理、材料、医药、地质、农业等多种学科领域，尤其在中药材的快速鉴别、中成药的定性定量分析方面。

第四篇：光化学污染及其研究方向

光化学污染及其研究方向

------李亚城

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简史

20世纪40年代，美国加利福尼亚州洛杉矶就发生过这种大气污染现象。1951年A.J.哈根最先指出臭氧(O3)是氮氧化物、碳氢化合物和空气的混合物通过光化学反应形成的。以后F.W.温特发现O3与不饱和烃（如汽车废气中的烃类）的化学反应产物跟洛杉矶烟雾有相同的伤害效应。美国斯坦福研究所的学者指出，形成O3的活性有机化合物和氮氧化物的主要来源是汽车排放的废气。因此，O3的浓度升高是光化学烟雾污染的标志。50年代以来，光化学烟雾污染事件在美国其他城市和世界各地相继出现，如日本、加拿大、德意志联邦共和国、澳大利亚、荷兰等国的一些大城市都发生过。1974年以来，中国兰州的西固石油化工区也出现光化学烟雾。近年来，一些乡村地区也有光化学烟雾污染的迹象。日益严重的光化学烟雾问题，逐渐引起人们的重视。人们对于光化学烟雾的发生源、发生条件、反应机理和模式，对生物体的毒性，以及光化学烟雾的监测和控制技术等方面进行了广泛的研究。世界卫生组织和美国、日本等许多国家已把臭氧或光化学氧化剂【臭氧、二氧化氮(NO2)、过氧乙酰硝酸酯(PAN)及其他能使碘化钾氧化为碘的氧化剂的总称】的水平作为判断大气环境质量的标准之一，并据以发布光化学烟雾的警报。

产生

大气中的氮氧化物与碳氢化合物经过紫外线照射发生反应就形成了光化学烟雾。通常所有这些都是高度易反应并/或氧化，因此光化学烟雾被认为是现代工业化的难题。而大气中的氮氧化物主要来源于化石燃料的燃烧和植物体的焚烧，以及农田土壤和动物排泄物中的转化。其中，以汽车尾气为主要来源。

化学反应过程

形成臭氧的活性有机物和氮氧化物的主要来源是汽车排放的尾气。通过对光化学烟雾形成的模拟实验，已经初步明确在碳氢化合物和氮氧化物的相互作用方面主要有以下过程：

1、污染空气中NO2的光解是光化学烟雾形成的起始反应。

化学式：NO2==NO+O（条件为光照）O+O2==O32NO+O2==2NO2分析：2NO2（排放的）==2NO[（3）式中有用）]+2O[（2）式中有用）]（条件为光照）2O[（1）式中的O]+2O2（空气中的）==2O3（刺激性气体）

2NO[（1）式中的NO]+O2==2NO2（生成NO2，开始继续反应）

综合一下：3O2==2O3（光照，NO2））

2、碳氢化合物被HO、O等自由基和臭氧氧化，导致醛、酮、醇、酸等产物以及重要的中间产物RO2、HO2、RCO等自由基的生成。

3、过氧自由基引起NO向NO2的转化，并导致O3和PAN等的生成。光化学反应中生成的臭氧、醛、酮、醇、PAN等统称为光化学氧化剂，以臭氧为代表，所以光化学烟雾污染的标志是臭氧浓度的升高。

光化学烟雾与大气物理

光化学烟雾的形成及其浓度，除直接决定于汽车排气中污染物的数量和浓度以外，还受太阳辐射强度、气象以及地理等条件的影响。太阳辐射强度是一个主要条件，太阳辐射的强弱，主要取决于太阳的高度，即太阳辐射线与地面所成的投射角以及大气透明度等。因此，光化学烟雾的浓度，除受太阳辐射强度的日变化影响外，还受该地的纬度、海拔高度、季节、天气和大气污染状况等条件的影响。光化学烟雾是一种循环过程，白天生成，傍晚消失。污染区大气的实测表明，一次污染物CH和一氧化氮的最大值出现在早晨交通繁忙时刻，随着NO浓度的下降，NO2浓度增大，O3和醛类等二次污染物随着阳光增强和NO2、HC浓度降低而积聚起来。它们的峰值一般要比NO峰值的出现要晚4~5小时。二次污染物PAN浓度随时间的变化与臭氧和醛类相似。城市和城郊的光化学氧化剂浓度通常高于乡村，但2005年后发现许多乡村地区光化学氧化剂的浓度增高，有时甚至超过城市。这是因为光化学氧化剂的生成不仅包括光化学氧化过程，而且还包括一次污染物的扩散输送过程，是两个过程的结果。因此光化学氧化剂的污染不只是城市的问题，而且是区域性的污染问题。短距离运输可造成臭氧的最大浓度出现在污染源的下风向，中尺度运输可使臭氧扩散到上百公里的下风向，如果同大气高压系统相结合可传输几百公里。

特征

光化学烟雾的表现特征是烟雾弥漫，烟雾呈蓝色，大气能见度降低。光化学烟雾一般发生在大气相对湿度较低、大气温度较低，气温为24～32℃的夏季晴天，污染高峰出现在中午或稍后。光化学烟雾是一种循环过程，白天生成，傍晚消失。污染区大气的实测表明，一次污染物HC及一氧化氮(NO)的最大值出现在早晨交通繁忙时刻，随着NO浓度的下降，NO2浓度增大。O3和醛类等二次污染物随着阳光增强和O3、HC浓度降低而积聚起来。它们的峰值一般要比NO峰值的出现延迟约 4～5个小时。二次污染物PAN浓度随时间的变化同O3和醛类相似。城市和城郊的光化学氧化剂浓度通常高于乡村，但近几年发现许多乡村地区光化学氧化剂的浓度增高，有时甚至超过城市。这是因为光化学氧化剂的生成不仅包括光化学氧化过程，而且还包括一次污染物的扩散输送过程，是两个过程的结果。因此光化学氧化剂的污染不只是城市的问题，而且是区域性的污染问题。短距离传输可造成O3的最大浓度出现在污染源的下风向，中尺度传输可使O3烟羽扩展至约百公里的下风向，如果同大气高压系统相结合可传输几百公里。

研究方法

光化学烟雾是在复杂的体系中产生的，气象条件（大气的稳定度、风向、风速、湿度、阳光通量等）、污染物状况(成分、含量、排放)和化学反应等都起重要作用。因此，要弄清光化学烟雾的形成机理和污染规律,除了实测受污染地区大气中污染物浓度外,还要把化学反应从复杂的气象条件中分离出来。为此，设计制成了各种类型的光化学烟雾模拟箱（室），在可以控制温度、相对湿度的条件下，用适当强度的阳光照射一次污染物来模拟大气中的化学过程，并通过化学反应模式的研究得出由一次污染物形成光化学氧化剂的反应机理。近年来，在实测和烟雾箱研究的基础上，发展了模拟模式的研究，将扩散、输送、化学转化和沉降等过程同大气质量以及污染源之间的关系，用数学模式表示出来，以预测各种气象条件下污染物的成分和浓度在时间、空间上的变化,以及对大气质量的影响，据此寻求控制光化学烟雾的措施。

主要危害

光化学烟雾的成分非常复杂，具有强氧化性，刺激人们眼睛和呼吸道黏膜，伤害植物叶子，加速橡胶老化，并使大气能见度降低。对人类、动植物和材料有害的主要是臭氧、PAN和丙烯醛、甲醛等二次污染物。臭氧、PAN等还能造成橡胶制品的老化、脆裂，使染料褪色，并损害油漆涂料、纺织纤维和塑料制品等。有害影响主要表现在以下几个方面：①损害人和动物的健康。人和动物受到主要伤害是眼睛和粘膜受刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常等。臭氧是一种强氧化剂，在0.Ippm浓度时就具有特殊的臭味。并可达到呼吸系统的深层，刺激下气道黏膜，引起化学变化，其作用相当于放射线，使染色体异常，使红血球老化。PAN、甲醛、丙烯醛等产物对人和动物的眼睛、咽喉、鼻子等有刺激作用，其刺激域约为0.1ppm。此外光化学烟雾能促使哮喘病患者哮喘发作，能引起慢性呼吸系统疾病恶化、呼吸障碍、损害肺部功能等症状，长期吸入氧化剂能降低人体细胞的新陈代谢，加速人的衰老。PAN 还是造成皮肤癌的可能试剂。在1943年美国洛杉矶发生的首宗事件曾引起400多人死亡。光化学烟雾明显的危害是对人眼睛的刺激作用。在美国加利福尼亚州，由于光化学烟雾的作用，曾使该州3/4的人发生红眼病。日本东京1970年发生光化学烟雾时期，有2万人患了红眼病。研究表明光化学烟雾中的过氧乙酰硝酸酯（PAN）是一种极强的催泪剂，其催泪作用相当于甲醛的200倍。另一种眼睛强刺激剂是过氧苯酰硝酸酯（PBN），它对眼的刺激作用比PAN大约强100倍。空气中的飘尘在眼刺激剂作用方面能起到把浓缩眼刺激剂送入眼中的作用。

②影响植物生长。臭氧影响植物细胞的渗透性，可导致高产作物的高产性能消失，甚至使植物丧失遗传能力。植物受到臭氧的损害，开始时表皮褪色，呈蜡质状，经过一段时间后色素发生变化，叶片上出现红褐色斑点。PAN使叶子背面呈银灰色或古铜色，影响植物的生长，降低植物对病虫害的抵抗力。

③影响材料质量。光化学烟雾会促成酸雨形成，造成橡胶制品老化、脆裂，使染料褪色，建筑物和机器受腐蚀，并损害油漆涂料、纺织纤维和塑料制品等。光化学烟雾也会加速橡胶制品的老化和龟裂，腐蚀建筑物和衣物，缩短其使用寿命。④降低大气的能见度。光化学烟雾的重要特征之一是使大气的能见度降低，视程缩短。这主要是由于污染物质在大气中形成的光化学烟雾气溶胶所引起的。这种气溶胶颗粒大小一般多在0.3～1.0μm范围内。由于这样大小的颗粒实际上不易因重力作用而沉降，能较长时间悬浮于空气中，长距离迁移；它们与人视觉能力的光波波长相一致，且能散射太阳光，从而明显地降低了大气的能见度。因而妨害了汽车与飞机等交通工具的安全运行，导致交通事故增多。

预防措施

工业上，较好的措施是对煤进行加工，改进燃烧技术，同时改进生产工艺，对污染物进行后处理及合理排放。使用前对煤进行脱硫加工，并尽可能除去灰分;使用过程中，通过对锅炉进行适当改进，同时加人固硫剂，可减少烟尘利二氧化硫的发生量;最后，对废气进行综合利用后，对不能利用的进行无害处理后再进行排放。对于生活燃煤，除了对煤迹行加工外，比较好的措施是改进用能和供能方式，采用集中供热、城市燃气化。集中供热和城市燃气化，是城市节能和综合整治的重要内容，能有效地改善城市大气环境质量，减少室内空气污染。

此外，重点研究改革燃料和改进汽车设备结构，试制无公害汽车和发展高效交通系统。具体举措为:

(1)改革燃料。采用液化天然气、氢气、液化煤气与柴油的混合燃料和无铅汽油来代替有铅汽油作为汽车燃料，是减少汽车尾气污染的有效措施。采用天然气作燃料，在燃烧时不仅排出的污染物极少，没有气味，没有铅化物，而且噪声很小，从而减少发生光化学烟雾污染的可能性。

(2)改进汽车设备结构。汽车尾气污染的防治，除提高汽油燃烧质量外，关键在于改进发动机的燃烧设计。美国福特公司制成一种“层化加油”发动机，它改变了燃烧室的设计和燃料注人系统的设计，从而减少废气的排出。日本本田摩托车研制出三台层状燃烧的汽缸，它能使汽油与空气的比例降到1:20，使排气中氮氧化物减少2/3，一氧化碳、碳氢化合物几乎减少一半以上。这两种发动机，一种是减少基质的浓度，一种是减少引发物质的浓度，其结果都是使光化学烟雾产生的可能性降低。

(3)研究无公害汽车和发展高效交通系统。从发展远景来看，国外正在大力发展无公害汽车如电子汽车、电动汽车和蒸汽汽车等。通过发展高效率城市交通系统以代替市内汽车。这些都是减少汽车尾气排放和防止光化学烟雾污染城市大气的重要措施通过改进发动机结构和运行条件能有效减少污染物的发生但现阶段这些措施仍不可能使尾气达到直接排放的要求，还必须进行废气净化处理。一氧化碳和碳氢化物的净化，可用热反应法或催化氧化法来达到目的。至于氮氧化物，采用三元催化的方法可达到净化目的。

另外，大面积地植树造林绿色植物是二氧化碳的消耗者，氧气的天然加工厂，在调节大气中的二氧化碳的平衡上起着无可替代的作用，不同的植物对二氧化硫、氟化氢、氯气、氨气、氯化氢、光化学烟雾、放射线等有不同的吸收能力，从而达到净化空气的效果。世界卫生组织(WHO)和美国、日本等许多国家已经把臭氧和光化学氧化剂的水平作为判断大气环境质量的指标之一，并据以发布光化学烟雾的警报。城市空气污染与经济发展水平密切相关，我国正处快速发展时期，城市空气污染已经成为一个重要的环境问题。为防止光化学烟雾的爆发，除了采取上述方法外，还必须采取行政命令干涉的手段才能有较好的效果。近年来我国在预防和治理光化学烟雾上也采取了一系列综合性措施，其中包括制定法规，在污染严重的大中城市，制定了严格的大气质量标准和各类汽车尾气排放标准，引导、鼓励发展天然气汽车和电动汽车。同时，要提高汽车质量，推广无铅化汽油。1996年九月中旬，我国南京市绿色出租汽车公司，专门从上海大众汽车制造厂订购了200辆“环保型出租车”，这种出租车使用洁净的液化气作为燃料，从而使汽车尾气排放造成的污染大大降低。使用天然气汽车和电动汽车也是我国下世纪实现可持续发展战略的必要选择。我觉得我国城市的光化学烟雾污染应从以下几个方面进行控制：一是在新建城市的用地规划上尽量避免大气扩散条件较差的山谷或盆地等地形，大力改善现有城市的交通基础设施，增强绿化，拓宽马路，新建高架桥，消除堵车现象。二是加强有效的环保法规干预。欧洲目前已有15个国家实施了新的城市环保法规。1995年初，英国政府宣布在全国23个城市设立永久性的道旁废气监测系统，超标车辆将被责令立即停驶，并罚款2500英镑。三是改革燃料。据统计，目前全球有60%以上的汽车发动机使用无铅汽油，其中日本与巴西已全部使用无铅汽油；加拿大从1989年12月1日起市场只供应无铅汽油，美国汽油90%无铅；瑞典汽油56%无铅。各国还加紧开发以清洁能源为动力的低污染汽车技术，以促使其早日实用化。四是改善公共交通，控制汽车的数量和密度。欧洲的荷兰、丹麦、英国、德国等国先进一步，而美国的洛杉矶市扩大公共运输系统，使该市每天车流量减少了9万辆，汽车废气排放量由此而减少了50%。做好以上四个方面，我想我国的光化学烟雾污染程度会有明显的下降。主要事例

1943年，美国洛杉矶市发生了世界上最早的光化学烟雾事件。此后，在北美、日 本、4澳大利亚和欧洲部分地区也先后出现这种烟雾。经过反复的调查研究,直到1958年才发现，这一事件是由于洛杉矶市拥有的250万辆汽车排气污染造成的，这些汽车每天消耗约1600吨汽油，向大气排放1000多吨碳氢化合物和400多吨氮氧化物。这些气体受阳光作用，酿成了危害人类的光化学烟雾事件。1970年，美国加利福尼亚州发生光化学烟雾事件，农作物损失达2500多万美元。1971年，日本东京发生了较严重的光化学烟雾事件，使一些学生中毒昏倒。与此同时，日本的其他城市也有类似的事件发生。此后，日本一些大城市连续不断出现光化学烟雾。日本环保部门经对东京几个主要污染源排放的主要污染物进行调查后发现，汽车排放的CO、NOx、HC三种污染物约占总排放量的80%。1997年夏季，拥有80万辆汽车的智利首都圣地亚哥也发生光化学烟雾事件。由于光化学烟雾的作用，迫使政府对该市实行紧急状态：学校停课、工厂停工、影院歇业，孩子、孕妇和老人被劝告不要外出，使智利首都圣地亚哥处于“半瘫痪状态”。在北美、英国、澳大利亚和欧洲地区也先后出现这种烟雾。

洛杉矶光化学烟雾事件。洛杉矾位于美国西南海岸，西面临海，三面环山，是个阳光明媚，气候温暖，风景宜人的地方。早期金矿、石油和运河的开发，加之得天独厚的地理位置，使它很快成为了一个商业、旅游业都很发达的港口城市。洛杉矾市很快就变得空前繁荣，著名的电影业中心好莱坞和美国第一个“迪斯尼乐园”都建在了这里。城市的繁荣又使洛杉矾人口剧增。白天，纵横交错的城市高速公路上拥挤着数百万辆汽车，整个城市仿佛是一个庞大的蚁穴。然而好景不长，从40年代初开始，人们就发现这座城市一改以往的温柔，变得“疯狂”起来。每年从夏季至早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就会出现一种弥漫天空的浅蓝色烟雾，使整座城市上空变得浑浊不清。这种烟雾使人眼睛发红，咽喉疼痛，呼吸憋闷、头昏、头痛。1943年以后，烟雾更加肆虐，以致远离城市100千米以外的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死，柑橘减产。仅19550－1951年，美国因大气污染造成的损失就达15亿美元。1955年，因呼吸系统衰竭死亡的65岁以上的老人达400多人；1970年，约有75%以上的市民患上了红眼病。这就是最早出现的新型大气污染事件——光化学烟雾污染事件。光化学烟雾是由于汽车尾气和工业废气排放造成的，一般发生在湿度低、气温在24－32℃度的夏季晴天的中午或午后。汽车尾气中的烯烃类碳氢化合物和二氧化氮被排放到大气中后，在强烈的阳光紫外线照射下，会吸收太阳光所具有的能量。这些物质的分子在吸收了太阳光的能量后，会变得不稳定起来，原有的化学链遭到破坏，形成新的物质。这种化学反应被称为光化学反应，其产物为含剧毒的光化学烟雾。洛杉矾在40年代就拥有250万辆汽车，每天大约消耗1100吨汽油，排出1000多吨碳氢化合物，3O0多吨氮氧化合物，700多吨一氧化碳。另外，还有炼油厂、供油站等其他石油燃烧排放，这些化合物被排放到阳光明媚的洛杉矶上空，不啻制造了一个毒烟雾工厂。中国情况。20世纪90年代之后，随着工业的迅猛发展，中国汽车油耗增高，污染控制水平较低，以致造成汽车污染日益严重。部分大城市交通干道氮氧化物（NOX）和一氧化碳（CO）严重超过国家标准，汽车污染已成为主要的空气污染物，一些城市汽车排放浓度严重超标，已具有发生光化学烟雾的潜在危险。上海的汽车尾气污染已跃居大气污染的首位。1996年上海机动车的一氧化碳（CO）排放量为38万T，碳氢化合物(HC)排放量为10万T，氮氧化物(NOX)排放量为8.15万T，铅排放量为123T。其中，中心城市大气中86%的一氧化碳、96%的碳氢化合物和56%的氮氧化合物来自汽车尾气。2007年末，有关专家认为，按照上海的发展趋势，如果不采取有效措施加以控制，在特定的气象条件下，光化学烟雾的事件随时都有可能发生。广州大气污染经历了从1986年至1991年的煤烟型与机动车污染型共存阶段后，1997年90万辆机动车终于使广洲大气污染类型变成氧化型。汽车尾气排放的氮氧化物已从20世纪80年代后期的64%上升至2007年的80%，一氧化碳则从6成增加到9成。正是由于汽车尾气的污染，1993年将行驶至岗顶交叉路口的一车小学生“熏”晕、呕吐，急送医院抢救。

5汽车排放的尾气使连续6年稳坐全国“城考”前10名的广州市，1996年降至全国“城考”的第14位。1997年以后的近10年，武汉市大气环境中的氮氧化物含量总体呈上升趋势。“八五”期间氮氧化物的浓度比“七五”期间上升18%，1995年日均值比1990年上升60%，比1986年上升70%以上。武汉汽车拥有量增长过快，促进了氮氧化物浓度的迅速升高。针对汉口航空路1993年监测出氮氧化物严重超标的情况，权威人士分析，这次大气中氮氧化物等污染物含量浓度比英国伦敦发生的光化学烟雾事件时还高，如果遇到不利的天气情况，其后果将难以想象。随着中国汽车拥有量的激增，大城市氮氧化物污染逐渐加重，发生光化学烟雾的可能性越来越大。据有关专家介绍：1997年，中国大气污染的比例约为5%左右，但到了2007年，一些城市的交通干道比例达到40%以上。尤其是北京、广州、沈阳、西安等大城市，已属于由煤烟型向综合型过渡的类型。据中国国家环境保护局《一九九六年环境质量通报》，中国大城市氮氧化物污染逐渐加重。1996年，中国污染较为严重的大城市是广州、北京、上海、鞍山、武汉、郑州、沈阳、兰州、大连、杭州等。从整体上看，氮氧化物污染突出表现在人口为100万以上的大城市或特大城市中。据测算，中国汽车拥有量2000年已达到1800~2100万辆，2021年将达到4400~5000万辆。若论及汽车尾气污染等因素，NOX和CO排放量2000年已分别达到119万T和1412万T，2010年将分别达到228万T和2476万T。这就为光化学烟雾的发生和发展，创造了一定的外部条件，进而导致严重的汽车尾气影响环保事件的发生。光化学烟雾可以说是工业发达、汽车拥挤的大城市的一个隐患。20世纪50年代以来，世界上很多城市都不断发生过光化学烟雾事件。光化学烟雾的形成机理十分复杂，其主要污染物来自汽车尾气。因此，目前人们主要在改善城市交通结构、改进汽车燃料、安装汽车排气系统催化装置等方面做着积极的努力，以防患于未然。到2008年止，中国还没有发生过像美国、日本等国家那样严重的光化学烟雾事件，这是因为烟雾与气候和阳光有关，只要有充足的阳光，干燥的气候，加上汽车尾气的排放和污染，就会具备形成光化学烟雾的外部条件。在以北京、太原、上海、南京、成都为中心的重污染地区，污染指数随时都可能处在发生光化学烟雾事件的危险之中。因此，迫切需要中国有关部门采取各种有效的措施，制定严格的环保法规，加大治理汽车尾气污染的力度，避免光化学烟雾事件在我国发生和蔓延。这亦应该成为汽车设计、制造、流通、使用部门引起高度重视的警觉，以保护中国的环境和人类生存条件。6

第五篇：护理查房烟雾病

护理查房

主题：烟雾病简介及护理

日期：2014.03.17

烟雾病又称为Moyamoya 病或自发性基底动脉环闭塞症，是一种以双侧颈内动脉末端及大脑前、大脑中动脉起始部动脉内膜缓慢增厚，动脉管腔逐渐狭窄以至闭塞，脑底穿通动脉代偿性扩张为特征的疾病，扩张的血管在血管造影时的形态如烟囱里冒出的袅袅炊烟，故日本人形象地称之为烟雾病。1955 年,日本学者首先报道了MMD 的脑血管造影情况。1969 年,Suzuki 和Takaku 根据脑血管造影所表现出来的形态将其命名为Moyamoya 病。日语中“moyamoya”一词的含义有烟雾弥漫、模糊的意思,患者脑底异常血管网在造影中显示正如“烟雾”一样。全世界国家均有发现,但主要发生在日本及亚洲国家。

烟雾病的病因

1)遗传：烟雾病的发病原因至今尚不十分清楚。因其在同胞间的发病率比普通人高出42倍，患者子女的发病率比正常人高出37倍，最近又发现烟雾病的发生与3号染色体3p24.2-26;6号染色体D6s441及17号染色体的基因异常有关。故有些学者认为烟雾病的发生可能与遗传有一定的关系。

2）血管的改变：可能与变态反应和颈部各种炎症病变刺激等原因造成长期慢性的血管内膜增生和血管修复的迟缓有关。

3）后天疾病： 目前临床、病理、免疫及实验研究认为是一组后天获得性闭塞性脑血管病，白求恩医科大学在兔的颈动脉附近反复注入马血清，成功制成Moyamoya病的动物模型，认为本病的病理改变为免疫反应性血管炎。病理生理学

主要有以下三种改变：

1)大脑基底部的大血管闭塞或极度狭窄：

颈内动脉分叉部，大脑前动脉和大脑中动脉起始部，脑底动脉环管腔狭窄，闭塞，受损的动脉表现为细小，内皮细胞增生，内膜明显增厚，内弹力层增厚而致使动脉管腔狭窄或闭塞，中膜肌层萎缩，薄弱与部分消失，可有淋巴细胞浸润，狭窄闭塞的颈内动脉病理改变为：内弹力层高度屈曲，部分变薄，部分断裂，部分分层，部分增厚;内膜呈局限性离心性增厚，内膜内有平滑肌细胞，胶原纤维和弹力纤维;中层明显变薄，多数平滑肌细胞坏死，消失，2)异常血管网：

主要位于脑底部及基底节区，表现为管壁变薄，扩张，数量增多，易破裂出血等，异常血管网为来自Willis环前，后脉络膜动脉，大脑前动脉，大脑中动脉和大脑后动脉的扩张的中等或小的肌型血管，这些血管通常动静脉难辨，狭窄的异常血管网小动脉的内膜可见有水肿，增厚，中层弹力纤维化，弹力层变厚，断裂，以致淤血屈曲，血栓形成闭塞，扩张的小动脉可表现为中层纤维化，管腔变薄，弹力纤维增生，内膜增厚等，有时内弹力层断裂，中层变薄，形成微动脉瘤而破裂出血，随着年龄的增大，扩张的血管可进行性变细，数量减少，狭窄动脉增加。3)脑实质内继发血液循环障碍的变化：

表现为出血性或缺血性及脑萎缩等病理改变。

电镜下观察证明烟雾病是一种广泛的影响脑血管的疾病，最明显的变化就是平滑肌细胞的变性，坏死，消失和内弹力层的破坏。

烟雾病发病机理较为复杂，主要病理改变是颈内动脉全身性疾病的一种局部反映。主要是颈内动脉内膜弹力纤维增生，逐渐使颈内动脉管腔狭窄，最终发生闭塞。血管内膜的病变多发生在颈内动脉的末端，大脑前及大脑中动脉的起始段，偶尔波及到大脑前和大脑中动脉主干以及颈外动脉，乃至身体其它部位的血管。因这些颅内供血动脉血管内膜增厚、管腔狭窄导致脑血流量减少，为补偿脑血流量的减少，脑底及脑表面的细小血管代偿性扩张，形成了烟雾状血管。当代偿性血管扩张形成增加脑血流的速度小于因脑供血动脉狭窄脑血流减少的速度时，即产生了脑缺血症状、出现脑梗塞、脑萎缩、脑软化等。

异常血管网作为代偿供血的途径，当脑底动脉环闭塞时，脑底动脉环作为一个有力的代偿途径已失去作用，因此，只有靠闭塞部位近端发出的血管，通过扩张，增生进行代偿供血，这些代偿作用的异常血管网可延续形态及走行大致正常的大脑前，中动脉，如果血管闭塞的部位继续向近侧端发展，就可能使异常血管网的起源处闭塞，从而导致异常血管网的消失

因此，异常血管网的形成是特定部位闭塞的特殊代偿供血的形式，而不是本质的东西，它可见于Willis环的前部，也可见于其后部，如果闭塞继续发展而闭塞了异常血管网的起始点，或闭塞部位在起点的近端，那么可没有异常血管的出现 临床表现

1.颈内动脉闭塞引起的脑缺血：

发病年龄相对较轻，多见于儿童及少年，多呈急性发病，也有亚急性发病者。临床上可表现为脑血栓，也可出现短暂性脑缺血发作（TIA）。

起病时常有头昏，头痛，肢体麻木，瘫痪，精神不振，言语不清等症状，常在一侧肢体瘫痪好转后又出现另一侧肢体瘫痪，肢体瘫痪多为不全瘫，也有全瘫者，可出现失语，精神障碍，智力减退或痴呆，约40%的患者伴有癫痫发作。在CT或MRI检查时，80%可见脑内多发梗死灶。

2.代偿扩张的烟雾状血管破裂诱发的脑出血

发病年龄多较缺血组为晚，平均发病年龄33.1岁，以青壮年为多。

血压多正常，发病突然，常见的出血部位为蛛网膜下出血，原发性脑室出血及脑叶出血，以上3种出血占本病颅内出血的78%～90%，少见者为壳核出血，丘脑出血及尾核头出血，故moyamoya病引起的颅内出血多为部位体征不明显的出血。

常以头痛，恶心呕吐起病，部分患者可有不同程度的意识障碍，其临床症状体征与其他原因引起的颅内出血相同。烟雾病如何诊断 在确诊方面，数字减影血管成像(DSA)仍然是最准确可靠的诊断方法

磁共振成像/磁共振血管成像(MRI/MRA)可以对大部分烟雾病患者做出明确的诊断。烟雾病的分期

根据颅内供血动脉血管内膜增厚、管腔狭窄导致脑血流量减少的速度与代偿性血管扩张形成增加脑血流的速度的情况从轻到重分为6期

Ⅰ期 单纯的颈内动脉、大脑中动脉和大脑前动脉的狭窄, 无其他异常（颈内动脉分叉部狭窄期）

Ⅱ期 在狭窄血管附近出现烟雾血管（异常血管网初发期）

Ⅲ期 烟雾加重,在脑底出现典型的烟雾血管（异常血管网增多期）Ⅳ期 烟雾减少,血管狭窄更加明显（异常血管网变细期）

Ⅴ期 烟雾更加减少,颅内颈内动脉系统主要脑血管全部消失（异常血管网缩小期）Ⅵ期 烟雾消失,颈内动脉系统主要血管和烟雾血管一起消失（异常血管网消失期，只有从颈外动脉来的侧支循环）

烟雾病的治疗

由于本病病因尚不明确，并且对病情发展难以预测，一些患者由于得到足够侧支供血，改善了脑缺血状态，可自发性痊愈。但另一些患者由于失代偿而造成不可逆神经功能障碍，因此在临床治疗中应考虑到这两种情况。

1.内科治疗 主要是对症处理，对于缺血性起病可应用血管扩张药，抗凝药，对脑出血患者应用止血药物和抗纤维蛋白溶解药等，对于癫痫患者和不随意运动宜做相应的对症治疗，脑出血患者伴颅内高压应适当控制颅内压力。

2.外科治疗

目的：在脑组织出现不可逆神经功能障碍前，通过手术方法增加脑的侧支循环，改善脑供血，恢复正常神经功能。

手术方法：可分为直接和间接的血管重建手术。直接血管重建术：

A.颞浅动脉-大脑中动脉吻合术。B.枕动脉-大脑中动脉吻合术。C.枕动脉-大脑后动脉吻合术。间接血管重建术：

A.脑-硬脑膜-动脉-血管融合术。B.脑-肌肉-血管融合术。

C.脑-肌肉-动脉-血管融合术。

D.脑-硬脑膜-动脉-肌肉-血管融合术。E.环锯钻洞，硬脑膜和蛛网膜切开术。F.大网膜移植术。联合重建

手术方法的选择：取决于脑缺血部位、性质以及外科医生对某种手术方法的喜好。一般来说，直接血管重建术可立刻为缺血半球供血，但是它在技术上要求高，如果儿童的血管细小，则增 加了手术的难度。间接法的优点是方法简单易行，对已附在来自头皮和硬膜动脉的侧支不产生影响，也不需要暂时阻断脑血管分支。因此对儿童患者宜采用脑-硬脑膜-动脉-血管融合术，通常在术后4-20天(平均10天)脑缺血症状改善。这种脑缺血的症状改善估计是颅内和颅外的血管在早期阶段通过伤口愈合所产生的新生血管自发性交通。这些新生血管与颈外动脉连接，由于压力的梯度使颈外动脉的血流入颈内动脉系统，形成初期的、持续性供血。术后2-3个月，手术切口处硬脑膜动脉增粗、脑血流增加。当足够的脑血流建立时，缺血性发作自行消失。一般平均术后239天脑缺血性发作消失。如缺血性发作消失持续6个月以上，可称为缺血性发作中止。

手术时机：采用内科治疗仅半数患者在4-5年内缺血性发作消失，其余的患者持续7年仍有缺血性发作。烟雾病的缺血性发作在自然病程中将持续很长一段时间，并且病程越长对智商的影响也越大。因此，一旦烟雾病诊断明确应尽早手术，术后不但能改善脑缺血发作，智商也有不同程度的提高。年龄小于5岁的患者(尤其小于2岁)，脑梗死发生率高，病情发展较快，预后和康复率较差，同时年龄越小，智商下降的出现越早，手术治疗对此期年龄的儿童同样有价值。但是对于症状较少或者仅仅以头痛、癫痫和不随意运动为主要症状的患者，则应选择性地采用手术治疗。

预后：本病的预后多数情况下取决于疾病的自然发展，即与发病年龄，原发病因，病情轻重，脑组织损害程度等因素有关，治疗方法是否及时恰当，亦对预后有一定影响，一般认为其预后较好，死亡率较低，后遗症少，小儿死亡率为1.5%，成人为7.5%，30%的小儿患者可遗有智能低下，成人颅内出血者死亡率高，若昏迷期较快度过，多数不留后遗症，从放射学观点来看，其自然病程多在一至数年，一旦脑底动脉环完全闭塞，当侧支循环已建立后，病变就停止发展，因此，总的来说，其预后尚属乐观。护理

1.焦虑/恐惧： 与疾病知识缺乏有关

加强心理护理，术前护理，给以病人人文关怀，理解和安慰，使之产生亲切感和信任感，昏迷病人向患者家属讲明手术的必要性及可能存在的风险，介绍相同病例好转的例子，加强护患沟通，使病人增强战胜疾病的信心，使之能积极配合各项医疗护理措施，为手术准备条件。2.疼痛 ：与脑组织缺血或脑出血有关

给患者创造一个安静、舒适、安全的环境，减少探视，去除不良的刺激。予卧床休息，抬高床头15°～30°，以利颅内静脉血的回流，降低颅内压力。密切观察患者生命体征及意识、瞳孔的改变，观察和分析头痛的原因、性质和程度，然后对症处理。

3.有脑室引流不畅的可能：与手术置管位置等因素有关

保持引流管通畅，防止引流管受压、扭曲、折叠，护理操作避免提拉引流管，当患者需要搬动时，应将引流管暂时夹闭，固定好，待患者安置好后再开放引流。烦躁不安者，加强护理或给予镇静剂，避免引流管脱出或患者自行拔除等意外。严密观察引流液的颜色和量，正常人每日脑脊液分泌的量是400～500ml，记录每日引流量，以不超过500ml为宜。引流液初为暗红色并混有血凝块，逐渐转为淡红色，如引流液突然出现全血性或颜色较前加深，说明再出血，应及时报告医生处理。引流过程中，严防发生逆行感染，引流系统必须保持密闭，每日更换引流袋，更换时要严格无菌操作，并留取脑脊液送常规检查，了解脑脊液的变化及有无颅内感染，指导临床治疗。保持引流管插管部位的清洁干燥，纱布污染时及时更换，引流时间不易过长，一般是7天左右，拔管前先夹闭24h，并注意观察患者有无头痛，恶心，呕吐等症状。4.躯体移动障碍及语言功能障碍：与脑组织缺血或脑出血有关

应给予功能锻炼和语言康复训练，病情稳定后，即可开始床上肢体活动，根据患肢的功能状态进行，早期给于肢体功能位的放置，肢体被动运动及肌肉的按摩，防止关节、肌肉挛缩等，鼓励患者用健侧肢体帮助患侧肢体被动活动，指导患者积极配合针灸及康复训练。语言康复训练应从发音器官开始到发单音节单词，认人、物、字、数数等，说一些简单的日常用语，让患者跟着说，或让患者反复听日常用语的磁带，以强化语言刺激，逐渐恢复语言功能。语言训练应由易到难、由短到长，逐渐进行，反复训练。5.营养失调（低于机体需要量）：与创伤、术后禁食有关

术后病人均有不同程度的脑水肿，能自行进食者饮食予以清淡为宜，限制钠盐和水的摄入，提供高蛋白、高维生素、低糖易消化食物。术后病人有意识障碍不能正常进食，极不利于病人的恢复，解决营养问题可采用胃肠外和胃肠内营养的方法，做好鼻饲管护理，保持通畅、妥善固定，防止患者烦躁时自行拔出或翻身时不慎脱出。

6.潜在并发症：泌尿道感染、肺炎、压疮

对尿潴留和尿失禁患者给予留置导尿管，严格无菌操作，加强尿道口护理。确保引流管通畅，防止引流管脱落、扭曲、受压及堵塞。

防止肺部感染，每次为患者翻身时，常规轻拍背部，以利痰液引流和改善肺部血液循环。鼻饲患者以免发生胃内容物返流，引起吸入性肺炎。

预防压疮，定时翻身，保持皮肤清洁干燥，避免局部受压，并经常按摩受压部位，促进皮肤血液循环。

7.脑组织灌注异常：与颅内出血、颅内压增高有关

观察病人生命体征的变化及意识、瞳孔、肢体活动的改变，并注意有无恶心、呕吐、头痛、观察头痛部位、性质，颅内压增高症状。手术后应对患者进行心电监护，严密观察生命体征、瞳孔、肢体活动及氧饱和度的变化，每小时1次，并详细记录；如有异常及时与医师联系。及时发现和处理并发症。避免颅内压增高引起脑疝；观察有无术后出血征象；预防切口感染及肺部感染；对于中枢性高热及时采用冬眠低温治疗和护理。术后出血主要原因是手术中止血不完全，或颅内自发性侧枝血管过度扩张所致微动脉瘤形成并破裂引起颅内出血。术后48h内要特别注意病人的临床表现及生命体征，并与术前进行对比，若出现渐进性意识障碍，肢体活动障碍，瞳孔不等大，血压持续升高，应及时通知医生，及早行头颅CT检查。

8.知识缺乏：与病人及家属缺乏疾病康复知识有关

1)心理指导：过于紧张、哭泣、应激性的情感反应、均可诱发脑缺血发作，严重者甚至引起缺血性脑梗死，所以应向家属说明保持情绪稳定的重要性，避免哭吵及剧烈运动。护理人员应经常深入病房与患者接触，言谈亲切和蔼，消除患者的陌生感。注意建立良好的关系以得到患者的信任。在护理中主动与患者家属交流，热情而诚恳地回答家属提出的相关问题。2)健康指导：避免独自外出；注意气温变化，及时调节穿衣防止感冒；保持大便通畅，避免颅内压增高。3)出院指导：规律生活，劳逸结合；加强营养同时应注意低脂、低盐、低糖；不要饮酒；防止受凉，避免增加胸腔、腹腔压力的动作；避免情绪激动，保特心情舒畅；按时吃药，定期复诊。4)健康促进：有肢体语言功能障碍者，加强肢体、语言功能训练。