伦敦毒雾事件的主要污染物类型及其化学转化过程？

问题描述

精选答案

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

1. 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）。
2. 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?。
3. 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。