??20世紀(jì)五六十年代，隨著發(fā)達(dá)國(guó)家機(jī)動(dòng)車擁有量的迅速增加，氮氧化物和碳?xì)浠衔锱欧帕咳遮呍鲩L(zhǎng)，空氣中氮氧化物、有機(jī)污染物濃度也隨之增長(zhǎng)，在美國(guó)洛杉機(jī)就發(fā)生了多起由空氣中的氮氧化物、有機(jī)污染物導(dǎo)致的光化學(xué)煙霧事件，標(biāo)志著發(fā)達(dá)國(guó)家的城市進(jìn)入了機(jī)動(dòng)車污染（或石油型污染）時(shí)代，人們對(duì)光化學(xué)煙霧的產(chǎn)生機(jī)理和防治措施進(jìn)行了大量的研究，開(kāi)發(fā)了大量機(jī)動(dòng)車尾氣治理技術(shù)和低氮燃燒技術(shù)。

然而，直至今日，氮氧化物和碳?xì)浠衔锏呐欧乓鸬氖托臀廴救晕吹玫接行Ф糁?，那些長(zhǎng)期處在穩(wěn)定的熱空氣環(huán)境下的中緯度城市，臭氧（O3）仍舊是一問(wèn)題，很多城市都顯現(xiàn)了光化學(xué)煙霧的癥候，但其濃度隨當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件及其無(wú)風(fēng)晴朗天的天數(shù)而定。

19世紀(jì)中期，美國(guó)密蘇里州的圣路易斯通過(guò)了一項(xiàng)控制煙囪高度的法令，美國(guó)第一起有記錄的煤煙案例也于1864年發(fā)生在這座城市，當(dāng)時(shí)，一位市民被法庭裁定獲得50美元的損害賠償，法庭宣稱煤煙是一種非法傷害。

在1945年之后，長(zhǎng)期以來(lái)讓人感到棘手的煤煙痼疾隱退了，遍及全國(guó)的多種圣路易斯式的煤煙防治法案無(wú)疑是起了作用，但真正的原因則是天然氣這種無(wú)煙燃料的出現(xiàn)。

20世紀(jì)中期，正當(dāng)美國(guó)城市中天然氣燃料逐漸替代燃煤，那種“煤煙之惡”被克服之際，一種新的、更微妙的空氣污染問(wèn)題在洛杉磯出現(xiàn)了，被稱為“洛杉磯光化學(xué)煙霧”。

“絢麗的”淡藍(lán)色城市景象成為20世紀(jì)中期洛杉磯最著名的名片之一

由于物理?xiàng)l件（地形、氣象）有效限制了污染物的向外擴(kuò)散，以及機(jī)動(dòng)車出行的發(fā)展，使得洛杉磯展示了一個(gè)幾乎是獨(dú)一無(wú)二、對(duì)流層臭氧問(wèn)題突出的案例，而這個(gè)問(wèn)題差不多是在20年之后才在世界其他地區(qū)出現(xiàn)。

洛杉磯曾是美國(guó)光化學(xué)煙霧污染最嚴(yán)重的地區(qū)之一。

1943年之后，洛杉磯先后成立煙霧委員會(huì)、空氣污染控制主任辦事處等機(jī)構(gòu)，開(kāi)始采取具體措施解決空氣污染問(wèn)題。

1947年，在整個(gè)地區(qū)創(chuàng)建統(tǒng)一的郡級(jí)空氣污染控制區(qū)的國(guó)家法案獲得通過(guò)。

1953年底，由于連續(xù)遭受特大煙霧，鑒于倫敦大煙霧導(dǎo)致多人死亡的慘痛教訓(xùn)，洛杉磯市空氣污染控制委員會(huì)宣布數(shù)項(xiàng)規(guī)定：消除煉油和燃料添加過(guò)程中的滲漏、氣化現(xiàn)象，以減少碳?xì)浠衔锏纳l(fā)；建立汽車廢氣標(biāo)準(zhǔn)；柴油卡車和公交車改用丙烷（汽油）等。

1960年，加利福尼亞州頒布了要求在汽車上安裝控制污染的技術(shù)設(shè)備的規(guī)定，60年代末開(kāi)始實(shí)施減少汽車尾噴管排氣量的規(guī)定。

不過(guò)，由于遭到汽車制造商的強(qiáng)力抵制，最有效的“催化式排氣凈化器”直至1975年才規(guī)定必須裝置。

1970年4月22日，約2000萬(wàn)美國(guó)民眾在各地舉行聲勢(shì)浩大的游行，呼吁保護(hù)環(huán)境，后來(lái)這一天被定為“地球日”。

“地球日”原來(lái)是這么產(chǎn)生的

1970年，美國(guó)頒布《清潔空氣法》（CAA）修正案，成立美國(guó)環(huán)境保護(hù)署，建立了延續(xù)至今的空污染政策的輪廓：全國(guó)統(tǒng)一的環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、一系列基于技術(shù)能力的排放標(biāo)準(zhǔn)，以及更加嚴(yán)格的汽車排放標(biāo)準(zhǔn)。

其中，該法案要求在1975年前降低90%的機(jī)動(dòng)車污染排放。

光化學(xué)煙霧籠罩下的洛杉磯-1

1990年， 加州空氣資源委員會(huì)提出《低排放/零排放車輛計(jì)劃》，這個(gè)計(jì)劃未能一蹴而就，但對(duì)改善空氣質(zhì)量具有重大意義。

此外，加州還采取措施減少每日汽車行駛量，如鼓勵(lì)市民乘坐公交車、實(shí)行“卡普”（carpool，即合伙用車的過(guò)橋費(fèi)和過(guò)路費(fèi)可打折扣）等。

1990年，美國(guó)有965個(gè)城市未達(dá)到國(guó)家空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的臭氧指標(biāo)，1990年的《清潔空氣法案修正案》根據(jù)這些城市的臭氧含量把它們分為“微量指標(biāo)”、“中等”、“非常嚴(yán)重”、“極度嚴(yán)重”五類，而洛杉磯屬于“極度嚴(yán)重”類別。

2012年8月，美國(guó)《地球物理學(xué)》雜志社報(bào)道說(shuō)，據(jù)全國(guó)海洋和大氣管理局（NOAA）科學(xué)家和工作人員的最新調(diào)查研究，在洛杉磯盆地地區(qū)，目前與汽車有關(guān)的空氣污染程度比60年代減少了98%。

盡管該地區(qū)居民們?nèi)缃竦钠秃筒裼拖牧渴?0年前的3倍。

回顧

汽車尾氣是光化學(xué)煙霧的重要原因

光化學(xué)煙霧中混合有許多種污染物，但基本的（并且是最容易測(cè)量的）成分是臭氧（它屬于二次污染物，是光化學(xué)煙霧的重要指標(biāo)）。

這種化學(xué)物質(zhì)是氧的一種特別活躍的形式，可以在低（背景）濃度之下存在于底層大氣中的所有區(qū)域，它在19世紀(jì)中期初次被發(fā)現(xiàn)，但在接近100年的時(shí)間里，它只不過(guò)是一個(gè)科學(xué)好奇心的追逐對(duì)象。

對(duì)流層臭氧是在20世紀(jì)40年代的洛杉磯首次被當(dāng)作一個(gè)問(wèn)題而引起人們的關(guān)注，當(dāng)時(shí)，神秘（幾乎在一日出現(xiàn)即白天出現(xiàn)、傍晚消失）的煙霧開(kāi)始出現(xiàn)，許多人出現(xiàn)眼睛病、頭病、呼吸國(guó)難等癥狀。

與倫敦污染有所不同，洛杉磯光化學(xué)煙霧中的典型污染物是臭氧，最高時(shí)可達(dá)1530微克每立方米，還有大量的含氮有機(jī)化合物。

形成臭氧的反應(yīng)機(jī)制極為復(fù)雜，并且是非線性的。

事實(shí)證明，最初往往很難去查明煙霧發(fā)生的原因，可以說(shuō)沒(méi)有人清楚地知道其中究竟含有何物及其成因，以及如何加以控制。

1948年，加利福尼亞理工學(xué)院化學(xué)教授埃利耶·哈根·斯密特開(kāi)始研究煙霧問(wèn)題。

汽車尾氣被證明是光化學(xué)煙霧污染的源頭之一

1952年，哈根·斯密特教授正式宣布臭氧是其中的主要成分，它不是從工廠煙囪或汽車排氣管中直接排出，而是煉油廠及其他工廠排出的碳?xì)浠衔铩⑵噺U氣中的二氧化氮及來(lái)燃盡的碳?xì)浠衔镌陉?yáng)光紫外線照射下，發(fā)生“光化學(xué)反應(yīng)”的結(jié)果。

盡管哈根·斯密特教授的實(shí)驗(yàn)證實(shí)了光化學(xué)煙霧形成的可能方式，但在羥基的主要作用被發(fā)現(xiàn)之后，確切解釋光化學(xué)煙霧的理論在之后20年的時(shí)間里卻并未有所發(fā)展。

光化學(xué)煙霧污染成因簡(jiǎn)述圖

對(duì)流層臭氧的全貌直到20世紀(jì)80年代初期才顯現(xiàn)出來(lái)，即大量碳?xì)浠衔锖偷趸镌陉?yáng)光照射下，發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)生成臭氧、過(guò)氧?；跛嶂榷挝廴疚铮淮挝廴疚锖投挝廴疚锘旌纤纬傻臏\藍(lán)色有刺激性的煙霧污染現(xiàn)象叫作光化學(xué)煙霧。

光化學(xué)煙霧的形成除了必備的化學(xué)條件之外，還需要一定有利于煙霧形成的氣象條件，在大氣層結(jié)構(gòu)穩(wěn)定（不利于污染物擴(kuò)散稀釋）、氣溫較高和陽(yáng)光充分的特定天氣條件下才能形成，多出現(xiàn)在夏季。 

光化學(xué)煙霧籠罩下的洛杉磯-2

本文節(jié)選于《大氣細(xì)顆粒物污染》，由中國(guó)環(huán)境科學(xué)學(xué)會(huì)編著。