L05 光化学烟雾

臭氧, O₃, 是一种活泼的和有刺激性的物质，是由阳光照射二氧化氮形成的。

臭氧本身也可以和较不活泼的自由基NO·发生反应，重新产生起始物NO₂和O₂。

这些反应进而形成一种平衡态，这个过程将产生一个稳定浓度的O₃，浓度的大小是起始NO和NO₂浓度的函数。
没有其他因素干扰，O₃的浓度不会超过临界的上限。

在光的照射下大气层里会产生氢氧自由基，例如以下的反应：

这些氢氧自由基相当活泼，它们可以和许多挥发性的有机物发生反应，例如甲烷、汽油烟雾等等。如果还有NO·存在的条件下，将会产生NO₂, 水、醛类和其他许多产物，而且整个过程不会消耗一个臭氧分子!下面列出了这样一系列反应的一个例子:

由植物释放出的天然挥发性有机物也可以和臭氧迅速发生反应，到底它们对臭氧是净产生还是净消耗则取决于天然挥发性有机物与NO_x的比率及光照强度。

当挥发性有机物对于NO_x的比率很高时，NO₂浓度上升，NO浓度下降。

NO₂ 浓度的增加加速了臭氧的生成(反应1)。
NO• 浓度的降低使臭氧的消耗更加困难(反应2)。

总而言之，氮的氧化物、挥发性有机物和光线是形成光化学烟雾的必要条件。 氮的氧化物是由工业生产和城市交通释放的。挥发性有机物包括溶剂和未完全燃烧的汽油等等。既然光照也是必需的，那么这种类型的空气污染在风和日丽的夏日则最为常见。

臭氧浓度增加的一个严重的后果是对于呼吸系统的副作用，如呼吸困难，刺激支气管，头疼等等。臭氧浓度的增加对于植物体也有副作用。不仅有看得见的破坏作用，而且还有减产和生长缓慢等不易察觉的危害。 许多物质像人造橡胶，如橡胶轮胎、纺织纤维品等等也会被臭氧迅速氧化。

自然界的臭氧浓度大约60 µg/m³. 国际卫生组织公布了8小时时段臭氧的最大安全浓度为110 µg/m³。 但是，在风和日丽的夏日经常超出这个值。