人类活动对大气环境的影响及其应对措施

人类活动对大气环境的影响及其应对措施人类活动对大气环境的影响及其解决措施摘要：本文主要是从全球角度讨论人类对于全球大气的影响。这些影响主要表现在以下几个方面：一.人类的经济活动排放的温室气体造成的全球气候变暖；二.人类对于生态环境的破坏造成的气候异常（极端气候增加）；三.向大气排放污染物造成的大气污染事件。关键词：气候变化人类活动大气污染温室效应在人类步入21世纪后的10年里，人类的活动对全球大气的影响（主要是气候变化尤其是气候变暖）已成为全人类所关注的焦点。越来越多的人和组织致力于应对全球气候变化的事业，2007年，美国前副总统戈尔和联合国政府间气候变化专业委员会（IPCC）因其在对“创造以及传递有关人为气候变化知识上所付出的巨大努力以及在解决气候变化问题上所需的各种度量上所打下的坚实基础”而分享了当年的诺贝尔和平奖。关于人类活动对大气的影响的研究也越来越多，成果也越来越丰硕。温室效应与全球气候变暖1.1气候及气候变化尽管在不同的学科领域里对气候定义有所不同，但对气候的通用定义上是指一个地方多年（通常要10年以上）的大气平均状态，从地学角度上来说，气候是大气圈与水圈、冰冻圈、陆地表面和生物圈相互作用的结果。形成并影响地球气候的基本因素是太阳辐射、大气环流和地表状况。其中，太阳辐射是主导因素，是大气及海陆增温的主要能量来源，也是大气中一切物理及天气气候过程和现象的基本动力。全球气候地区差异、季节及年际变化不同,主要是太阳辐射地球表面分布不均及其变化的结果,在高纬度地区,夏季光照量大,而冬季光照时间短,辐射量小,极地几乎为零,终年冰天雪地，气温很低；中纬度地区辐射量居中，春夏秋冬光照四季分明；低纬度地区，一年四季辐射都较多且变化较小，因而终年气温较高，反映四季常夏的气候特色。气候变化的新定义是指气候指标的平均状流更加活跃，蒸发更加旺盛，降雨也相应增加。但计算表明，“温室效应”并不是使全球气温均匀地上升，而是赤道附近上升得少，高纬地带上升得多，降雨也不是均匀增加，也是高纬地带增加得多，低纬地区甚至会变得更干旱，此种变化会使台风频发区北移，冬季海水结冰线朝两极移动约15度，这会改变世界航运通道，从而影响地区的经济布局。北部地带植物生长期延长，动植物的分布将有很大的调整。此外，气候变暖还会引起降雨变化，加剧干旱、热浪、洪涝等自然灾害，对农业生产带来不利影响。喜马拉雅山上的冰川是整个亚洲地区水循环的源头，东亚南亚几乎所有的大河的源头，包括长江，恒河，湄公河等，但现在喜马拉雅山的终年积雪和冰川在减少，直接影响亚洲20多亿人的饮水。在西伯利亚的永久冻土带，其地下蕴含有大量的甲烷，如果气温持续上升，会释放冻土中的甲烷，使气候变暖骤然加剧，无法控制，产生无法预料的后果。影响最大而且不可逆转的是一些生物种族将灭绝。珊瑚礁对温度的轻微变化非常敏感，已经有30%的珊瑚礁物种消失。此外，一些传播疾病的昆虫如蚊、蝇和水生物如钉螺，它们的分布规律也会发生改变，而且病菌本身的繁殖也变得更容易，因此会使食物的保鲜以及流行病的防治出现新的问题。由此可见，全球气候变暖会对地球上大气圈，水圈，冰冻圈，土壤圈，生物圈都造成巨大的危害。1.4全球气候变暖成因1.4.1温室气体与温室效应温室气体：大气中能够产生自然温室效应的痕量气体主要有水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、臭氧(O3)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、一氧化碳(CO)等,它们产生的温室效应维持着地球适宜的气候.工业革命以来,人类活动排放了大量的温室气体,包括大气中原有的成分(H2O、CO2、CH4、N2O、CO)等。温室效应：大气中的温室气体可以强烈吸收红外辐射，因而它们在大气中的存在对截留红外辐射能量影响较大。这些气体如同温室的玻璃一样，它允许来自太阳的可见光到达地球表面，但阻止地球便面重新辐射出来的红外光返回外空间，因此，这些温室气体起到了单向过滤作用，吸收了地球表面辐射出来的红外光，把能量截留在大气中，从而使大气的温度升高，这种现象成为温室效应。[2]研究表明,随着地球演化的进程,大气中的微量气体的自然温室效应使得地球表面平均温度由-23℃上升到自然生态系统和人类已适应的15℃,全球平均地表温度上升了38℃左右。[3]1.4.2人类活动与全球气候变暖工业革命以来，人类活动广泛地改变了地球表面的形态以及动植物的分布，尤其是大量使用化石燃料和汽车、航空器的尾气排放其他途径向大气中排放了大量的温室气体。这些排放的温室气体，其中有些是原来大气中存在的气体成分但含量大量增加了，如CO2、CH4、N2O的浓度分别增加了32%、151%、17%；另一些则是大气中原来没有的成分但具有强烈的温室效应，如CFCS、HFCS、PFCS、SF6等。因此，人类活动改变了大气的成分，一是增加了原有的温室气体的含量，二是增加了新的温室气体，从而导致了温室效应的加剧.大气中温室气体浓度不断增加,进一步阻挡了地球向宇宙空间发射的长波辐射,为维持辐射平衡,地面必将增温,以增大长波辐射量.地面温度增加后,大气中水汽将增加(增加大气对地面长波辐射的吸收),冰雪将增加融化(减少地面对太阳短波辐射的反射),又使地表进一步增温,即形成的正反馈使全球变暖更加显著,这些效应称为温室效应增强。研究表明，大气中CO2含量一直在持续不断的上升。据对冰川冰核中空气的分析结果,1750年大气中CO2浓度仅为280×10-6。自1958年开始,美国在夏威夷对大气中的CO2浓度进行了40多年的连续测定(其中1958-1971年测定结果详见图1),并在全球建立了一个包括南极极点在内的20多个观测站的CO2观测网。其测定结果表明,近几十年来大气中CO2浓度正在迅速增大,1958年CO2浓度为312.5×10-6,到1984年增至343×10-6。1958-1968年CO2浓度年增长率小于1×10-6;而1968-1978年CO2浓度年增长率却大于1×10-6。若按此速度增加,则未来50年内大气中CO2浓度将增加30%,到21世纪中叶将增至600×10-6,即相当于工业革命初期的2倍多。CO2是大气中最主要的“温室效应”气体,目前全球CO2年排放量大约50亿t以上,浓度已超过345×10-6,如果全球矿物燃料消耗量继续按计划2%年增长率递增。预计到21世纪中叶以后大气中CO2含量将增加1倍多,也相当于工业革命初期的2倍多,跟上述CO2浓度增加倍数接近,由此可预测,到21世纪末CO2“温室效应”将增强1倍多,全球气候将变得更暖。而大气中的CO2主要来源正是人类活动所排放。人口激增,森林锐减,平衡大气中CO2与O2的生态功能急剧下降,大大增强了CO2“温室效应”。人类在地球上的出现一直到今天已经历了300万年的历史,总的趋势是人口增长速度越来越快,特别是20世纪70年代以来增长更快。据联合国有关部门统计,世界人口在20世纪初为16亿,1975年增至41亿。预测到2030年为100亿,2100年接近300亿,这数字与美国科学院对整个地球的最大承受能力研究结果极为接近。由于世界人口激增,人类生活及生产活动所消耗的资源,尤其森林资源的数量将大大增加,由于林产品及薪柴需求量急剧增加,预计到2010年按人口平均的商品木材蓄积将消失40%以上。,同时由于滥砍滥伐，世界的森林正以每年1800~2000万hm2的速度从地球上消失,主要出现在非洲、亚洲、南美洲潮湿的热带森林,预测表明发展中国家剩余的森林覆盖面积到2020年将消失40%以上。由于森林的急剧减少,森林生态功能将大大削弱,未来十年内平均每年吸收大气中CO2的数量将大约减小70亿t(图2),而每年向大气释放O2的数量则减小51亿t左右。其后果将使大气中CO2与O2平衡比例严重失调,CO2大量增加,而O2却大量减少,致使CO2“温室效应”大大增强,从而加速全球气候变暖的进程。人类活动导致的土地利用和土地覆盖的变化的影响极其广泛和深刻.人类大量砍伐森林、草地过度放牧,大量开辟农业用地,城市化过程形成大量的钢筋水泥森林,土地荒漠化的趋势有增无减,修建水库、运河、渠道,疏干沼泽、围湖造田,改变下垫面性质,从而大规模改变了全球的地球物理循环和生物化学循环,造成改变热量循环和热量平衡、改变水分循环和水分平衡、干扰和破坏自然生态系统等方面的后果,必然引起局部气候和全球气候的变化。总之,人类活动影响气候变化的时间尺度大约是百年的尺度(即通过累积其影响近百年明显表现出来).人类活动对气候系统的影响途径可归纳成五个方面:改变了气候系统的化学组成,特别是大气中微量成分的变化;改变热量循环和热量平衡;改变土地利用方式;改变水分循环和水分平衡;干扰和破坏自然生态平衡。1.5应对气候变暖的措施1.5.1减少温室气体的排放量减少温室气体进入大气层不仅可以阻止全球升温上升，而且还可以减慢升温速度和减少升温数值。1.5.2减轻已排放的温室气体的影响森林和土壤在全球碳循环中起着关键性作用，它们把来不及释放到海洋和大气层的碳吸收起来.因此，大力植树造林和种草，以及提高土壤的含碳量等措施都是扩大生物的碳吸收量的力法，有助于减轻已排放的CO2的影响，稳定大气层中CO:2的浓度。生态破坏与气候异常气候异常是相对气候正常而言的，气候正常实质上是指该地的气象要素（如气温、降水量）在多年均值的基础上波动，一旦出现了偏离多年平均值很大的情况就是异常年份。最显著的例子1998年夏季长江中下游的降水量远远超过了多年均值，导致了全流域性的大洪水；同样的例子还有1999年，长江以南的许多地区梅雨季节降水量超过了该地全年的降水量总和，也属于气候异常。气候异常通常情况下属于自然现象，是地球各个圈层作用不平衡产生的结果。但随着人类活动的范围和强度越来越大，对自然的破坏和影响越来越严重，很多气候异常的现象实质上是由于人类自身的活动引起的。随着人口的不断增加，人类为了生存不断烧毁森林，开垦荒地，甚至填平沼泽建造房屋。这样做不仅导致了严重的水土流失，更引起了大范围的气象灾害。50年代后期，中国的土地上掀起了大炼钢铁的热潮，大量砍伐树木炼铁炼钢，结果导致了连续3年的自然灾害，这在当时并没有引起足够的重视。1998年、1999年长江流域的洪水再次敲响了警钟，生态环境的恶化直接导致的就是气候灾害。人类活对自然环境的破坏和生态系统的毁灭所引起的气候异常甚至极端气候还不止这些。2007年四川省发生旱灾，其原因就是在前一年发生天然气气田泄漏。天然气的主要成分是甲烷，甲烷是比CO:2还要强20倍的温室气体，大量的天然气泄漏释放到大气中，由于四川特殊的盆地地貌构造，大气中的甲烷无法扩散出去，于是在第二年形成强大的温室效应，造成四川省严重旱灾。近些年，“厄尔尼诺”、“拉尼娜”现象的发生越来越频繁，也与人类全球化的活动有着密切的关系。2004年发生在印尼的特大海啸以及2008年的汶川地震虽无直接证据表明是由于人类的活动造成的，但也有很多专家学者质疑其与三峡大坝的关系。大气污染与人类活动3.1臭氧空洞臭氧层是地球大气圈的平流层中距地表20一30km空间臭氧浓度最大的区域，但臭氧的含量只占这一高度上空气总量的1/10.臭氧含量虽然极微，但它能把太阳辐射波长为200一300nm的紫外线的99%吸收掉，从而阻挡了太阳紫外线对地球上人类和生物的伤害。70年代初，美国环境科学家最先观察到臭氧层受损的现象.1985年，英国科学家首先发现南极臭氧层出现空洞.其后，美国云雨(Nimbus)7号卫星的大范围观测也表明覆盖整个南极大陆上空的臭氧量减少了一半，并且这种情况呈逐年加重的趋势.1988年对南极臭氧层的考察证实，在春季，南极臭氧层出现空洞，南极上空周期地出现臭氧空洞.到1994年，南极上空的臭氧层破坏面积已达24ookm，.北半球上空的臭氧层比以往任何时候都薄，欧洲和北美上空平均减少了10一15%，西伯利亚上空减少了35%.我国在北京、昆明设有臭氧监测站，其1980一1987年观测资料证明，昆明上空臭氧平均含量减少了1.5%，北京上空减少5%.据人造卫星和地面站对全球臭氧的观测表明，地球除去热带地区几乎所有区域的臭氧总量都已经减少，而且在南极周围的高纬度地区，臭氧的减少特别显著.1978一1987年全球大气臭氧浓度平均已下降了3.4一3.6%。导致臭氧层耗损与破坏的主要原因，目前国际上大多数科学家认为是使用氯氟烃(氟利昂)和哈龙(包括5种氯氟烃类物质和3种卤代烃物质).氟利昂被广泛地用作致冷剂、发泡剂、清洗剂、分散剂和保温材料等，它们几乎都毫无控制地排放到大气中.火箭使用的推进器也是平流层氟利昂的一大来源.进入大气的氟利昂缓慢地从对流层流向平流层，在紫外线的作用下，释放出氯原子，氯原子与臭氧发生连锁反应，形成氧原子，1个氯原子可以破坏10万个臭氧分子.南极大陆上空大气在冬季非常寒冷，形成许多冰粒物质，在这些物质表面的反应使氟利昂极易释放出氯原子，致使南极大陆上空春季臭氧含量大量减少.在实施氟利昂控制前，世界氟利昂年使用量超过100万吨，依此估算迄今为止向大气中排放的氟利昂总量已达2000万吨.由于氟利昂在大气中的平均寿命长达数十年到一百多年，所以工业革命后排放的氟利昂大部分仍存在大气中，并且由于新的排放，其浓度正以每年4%的速度增加。臭氧层的耗损与破坏对人类及其生存环境造成了严重的后果:①臭氧层中臭氧含量减少10%，地面不同地区的紫外辐射将增加19一22%，由此皮肤癌发病率将增加15~25%.②过量的紫外线影响植物的光合作用，使农作物减产;还可能导致某些生物物种的突变.③过量的紫外线能使塑料等高分子材料更加容易老化和分解，产生光化学污染。修补臭氧层的措施

氟利昂是杜邦公司30年代开发的一个引为骄傲的产品，被广泛用于制冷剂、溶剂、塑料发泡剂、气溶胶喷雾剂及电子清洗剂等，哈龙在消防行业发挥着重要作用。当科学家研究令人信服地揭示出人类活动已经造成臭氧层严重损耗的时候，“补天”行动非常迅速。实际上．现代社会很少有一个科学问题像“大气臭氧层”这样由激烈的反对、不理解，迅速发展到全人类采取一致行动来加以保护。

1985年，也就是Monlina和Rowland提出氯原子臭氧层损耗机制后11年，同时也是南极臭氧洞发现的当年，由联合国环境署发起21个国家的政府代表签署了《保护臭氧层维也纳公约》，首次在全球建立了共同控制臭氧层破坏的一系列原则方针。

1987年9月，36个国家和10个国际组织的140名代表和观察员在加拿大蒙特利尔集会，通过了大气臭氧层保护的重要历史性文件《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。在该议定书中，规定了保护臭氧层的受控物质种类和淘汰时间表，要求到2000年全球的氟利昂消减一半，并制定了针对氟利昂类物质生产、消耗、进口及出口等的控制措施。由于进一步的科学研究显示大气臭氧层损耗的状况更加严峻，1990年通过《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》伦敦修正案，1992年通过了哥本哈根修正案，其中受控物质的种类再次扩充，完全淘汰的日程也一次次提前，缔约国家和地区也在增加。到目前为止，缔约方已达165个之多，反映了世界各国政府对保护臭氧层工作的重视和责任。不仅如此，联合国环境署还规定从1995年起，每年的9月16日为“国际保护臭氧层日”，以增加世界人民保护臭氧层的意识，提高参与保护臭氧层行动的积极性。

我国政府和科学家们非常关心保护大气臭氧层这一全球性的重大环境问题。我国早于1989年就加入了《保护臭氧层维也纳公约》，先后积极派团参与了历次的《保护臭氧层维也纳公约》和《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》缔约国会议，并于1991年加入了修正后的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。我国还成立了保护臭氧层领导小组，开始编制并完成了《中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案》。根据这一方案，我国已于1999年7月1日冻结了氟利昂的生产，并将于2010年前全部停止生产和使用所有消耗臭氧层物质。

从这里我们不仅可以看到人类日益紧迫的步伐，而目也发现，即使如此努力地弥补我们上空的“臭氧洞”，但由于臭氧层损耗物质从大气中除去十分困难．预计采用哥本哈根修正案，也要在2050年左右平流层氯原子浓度才能下降到临界水平以下，到那时，我们上空的“臭氧洞”可望开始恢复。臭氧层保护是近代史上一个全球合作十分典型的范例，这种合作机制将成为人类的财富，并为解决其它重大问题提供借鉴和经验3.2酸雨酸雨是指PH值小于5.6的酸性降水.酸雨最初是在瑞典湖泊酸化过程中发现的，随后，挪威、丹麦、美国、加拿大、西欧、东欧、前苏联、日本等世界上许多国家和地区都发现降水酸度增高，PH值降到5甚至4以下的水平.酸雨的形成是一种复杂的大气物理和化学过程.酸雨中含多种无机酸和有机酸，绝大部分是硫酸和硝酸，是燃烧石化燃料排放的硫氧化物和氮氧化物转化而成的，特别是二氧化硫，大气中总酸度的2/3是由于硫造成的.这些物质或是当地排放的，或是远方自他国迁移的。酸雨还是一种越境大气污染物，它可以随同大气长距离传输到1000km以外甚至更远的区域。据监测，在挪威、瑞典等北欧国家降的酸雨，是西欧的德国、英国、法国和荷兰等国工业区的排放源传输过去的，加拿大南部的酸雨是美国北部工业区传输过去的。酸雨对环境的污染和危害是一个缓慢的过程，对人类生产和生活的危害十分严重。①危害森林的生长，使森林因二氧化硫、硫酸和硝酸等以及林木生长不可缺的元素供应不均衡而引起枯死衰退。②破坏渔业.酸雨提高河湖水的酸性，降低了水中含钙率，损坏鱼类骨骼，同时使水中沉积的有毒物质游离出来，引起鱼类中毒.③腐蚀建筑物、构筑物、金属结构、金属材料以及艺术品。④污染地下水，使土壤酸化、土壤营养盐类流失和土壤微生物活性降低等，影响农业生态系统。酸雨的防治措施1、控制酸雨的方法有很多种方法。最主要是减少SO2和NOx的排放量。2、控制酸雨的经济刺激措施的有：征收SO2排污费，排污税费、产品税（包括燃料税）、排放交易和一些经济补助等。3、加强监督管理的措施中，理解清洁生产，可持续发展的概念。上述两者概念都强调了过程管理。4、合理的工业布局、城市规划有利于控制酸雨的发生。5、使用低硫煤、节约用煤、型煤固硫有利于防止酸雨的发。6、型煤固硫的概念。所谓型煤固硫,就是在型煤加工时加入固硫剂,煤在燃烧时不排出SO2,从而实现燃煤固硫,固硫率可达50%左右。7、增加无污染或少污染的能源比例会对减排SO2作出很大贡献。8、控制汽车尾气的方法有：制订各类汽车的废气排放标准；大力发展公共交通；使用无铅汽油；安装尾气净化器及节能装置；使用“绿色汽车”等。9、扩大绿化面积、公众的积极参与有利于防治酸雨。10、酸雨控制区的概念。酸雨控制区是指为避免或减少酸雨的发生，国家有关部门经国务院批准划定的，对能够形成酸雨的污染物排放加以严格控制的一定区域。它要根据某一地区的气象、地形、土壤等自然条件，在已经产生和可能产生酸雨的地区划定。控制酸雨的根本措施在于减少二氧化硫和氮氧化物的人为排放。目前的有效手段是使用干净能源,发展水力发电和核电站,使用固硫的型煤,使用锅炉固硫、脱硫、除尘新技术,发展内燃机代用燃料,安装机动车尾气催化净化器,培植耐酸雨农作物和树种等。主要防治措施有一下几方面:1减少SO2的排放：如原煤脱硫技术，可以除去燃煤中大约40％一60％的无机硫、优先使用低硫燃料，如含硫较低的低硫煤和天然气等、改进燃煤技术，减少燃煤过程中二氧化硫和氮氧化物的排放量、对煤燃烧后形成的烟气在排放到大气中之前进行烟气脱硫。2建立健全我国“双控区”制度：1995年8月,全国人大常委会通过了新修订的《中华人民共和国大气污染防治法》,其中明确规定要在全国划定酸雨控制区和二氧化硫污染控制区,以求在双控区内强化对酸雨和二氧化硫的污染控制。一方面,这代表政府对酸雨控制的重视,要付诸于行动；另一方面,这也表达了控制酸雨的战略:不能胡子眉毛一把抓,要抓住重点,抓住关键,加大投入,解决问题。（1）既根据地区环境容量，限制区域SO2的总排放量。开展区域SO2排放量控制研究，找出酸沉降控制优化方案。（2）酸雨控制区是指为避免或减少酸雨的发生，国家有关部门经国务院批准划定的，对能够形成酸雨的污染物排放加以严格控制的一定区域。它要根据某一地区的气象、地形、土壤等自然条件，在已经产生和可能产生酸雨的地区划定。划定酸雨控制区，应当由国务院环境保护行政主管部门会同有关部门提出方案，报国务院批准。按照《大气污染防治法》的规定，在酸雨控制区内排放二氧化硫的火电厂和其它大中型企业，属于新建项目不能用低硫煤的，必须建设配套脱硫、除尘装置，或者采取其它控制二氧化硫排放、除尘的措施。属于已建企业不用低硫煤的应当采取控制二氧化硫排放、除尘的措施。3改善交通环境，控制汽车尾气：制订各类汽车的废气排放标准，限制汽车行驶速度，尽快实施机动车定期淘汰制度、城市要着力发展公共交通，适当限制私人汽车数量，保证交通畅顺，才能减少汽车尾气的污染、大力推广使用无铅汽油，改进汽车发动机技术，安装尾气净化器及节能装置、呼吁使用“绿色汽车”，即用天然气、氢气、酒精、甲醇、电等清洁燃料作为汽车动力的汽车，可大大降低NOx的排放量。4加强植树栽花，扩大绿化面积植物具有调节气候，保持水土，吸收有毒气体等作用。因此，根据城市环境规划，选择种植一些较强吸收SO2和粉尘的如石榴、菊花、桑树、银杉等花草树木，可以净化空气，美化城市环境，这也是防止酸雨的有效途径。5完善环境法规，加强监督管理：制定严格的大气环境质量标准，健全排污许可证制度，实施SO2排放总量控制、经济刺激措施。其手段有征收SO2排污费，排污税费、产品税（包括燃料税）、排放交易和一些经济补助等，充分运用经济手段促进大气污染的治理、建立酸雨监测网络和SO2排放监测网络，以便及时了解酸雨和SO2污染动态，从而采取措施，控制污染、推行清洁生产，强化全程环境管理，走可持续发展道路。目前我国的环境管理制度、法规、政策和措施主要以达标为最终要求，在当今的社会经济发展条件下显然是不合适的。6公众参与：环境保护需要环保工作者献身。作为终身为之奋斗的事业,我国许多科学工作者为了研究我国酸雨的形成规律,贡献了自己的全部精力。中小学生应该尽可能参予一些环保活动,其中包括酸雨。环保需要正确的公众舆论。青少年参加环保宣传,出于童心稚语,情真意切,感染力强；形式也较为生动活泼,容易为听众接受。可以办画展,讲故事,发宣传品,建立环保标帜,向社会提出环保倡议,清理市容,种树养树等等,都有良好的社会效益。这些内容也应该成为青少年日常德育的一部分。3.3光化学污染光化学烟雾主要是由于汽车尾气和工业废气排放造成的，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，其产物就是含剧毒的光化学烟雾。氮氧化物(NOx)主要是指一氧化氮和二氧化氮。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(主要是臭氧)及其他多种复杂的化合物，统称光化学烟雾。经过研究表明，在北纬60度～南纬60度之间的一些大城市，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，如：湿度低、气温在24－32℃度的夏季晴天的中午或午后。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3h～4h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。光化学烟雾的形成条件是大气中有氮氧化物和碳氧化物存在，大气温度较低，而且有强烈的阳光照射，这样在大气中就会一系列复杂的反应，生成出一些二次污染物，如O3、醛、PAN、H2O2等。光化学烟雾是一个链式反应，其中关键性的反应可以简单地分成3组：（1）NO2的光解导致O3的生成：链引发反应主要是NO2的光解，反应如下：NO2+hv→NO+OO+O2+M→O3+MNO+O3→NO2+O2.(2)(HC)氧化生成了具有活性的自由基，如HO、HO2、RO2等。在光化学反应中，自由基反应占很重要的地位，自由基的引发反应主要是由NO2和醛光解引起的：NO2+hv→NO+ORCHO+hv→RCO+H碳氢化合物的存在是自由基转化和增殖的根本原因：RH+O→R+HORH+HO→R+H2OH+O2→HO2R+O2→RO2RCO+O2→[RC（O）O2]其中：R—烷基；RO2—过氧烷基；RCO—酰基；[RC（O）O2]—过氧酰基。（3）通过以上途径生成的HO2、RO2、[RC（O）O2]均可将NO氧化成NO2。NO+HO2→NO2+HONO+RO2→NO2+RORO+O2→HO2+RCHONO+RC（O）O2→NO2+RC（O）ORC（O）O→R+CO2其中：RO—烷氧基；RCHO—醛。光化学烟雾的危害光化学烟雾成分复杂，但是，对动物、植物和材料有害的主要是O3、PAN、醛、酮等二次污染物。人和动物受到的主要伤害是眼睛