光化学烟雾的形成机理、危害及防治措施正式版
光化学烟雾的形成机理及防治措施
光化学烟雾的形成机理及防治措施光化学烟雾的形成机理及防治措施1. 引言光化学烟雾是一个重要的环境污染问题，其产生对人类健康和生态系统造成了严重的影响。
烟雾中的有害物质，如二氧化氮（NO2）和臭氧（O3），不仅能够导致呼吸系统疾病，还能损害植物和建筑物。
了解光化学烟雾的形成机理及采取相应的防治措施至关重要。
2. 光化学烟雾的形成机理光化学烟雾的形成主要涉及光化学反应，在大气中的发生。
主要的污染物包括挥发性有机化合物（VOCs）、氮氧化物（NOx）和太阳辐射。
以下是光化学烟雾形成的基本步骤：2.1 VOCs的释放VOCs是一类含有碳氢化合物的化学物质，包括甲烷、乙烯等。
它们可以来自汽车尾气、工业排放和溶剂等。
当这些VOCs进入大气中时，它们会参与后续的光化学反应，并最终形成烟雾。
2.2 NOx的释放NOx是指一类氮氧化物，主要有一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。
它们是烟雾形成中的关键物质，主要来自汽车、火力发电厂和工业排放。
NOx与VOCs相互作用后，在光照的作用下会发生一系列的反应，形成烟雾。
2.3 光化学反应太阳辐射作为催化剂，加速了VOCs和NOx的光化学反应。
这些反应会产生一系列的中间物质，如氧化剂和氮氧化物。
在光照下，这些中间物质会进一步反应，生成烟雾成分，如O3、PAN等。
3. 对光化学烟雾的防治措施为了减少光化学烟雾的形成和减轻其对环境和人类的影响，采取相应的防治措施至关重要。
以下是一些应对措施的建议：3.1 控制VOCs的排放控制和减少汽车和工业排放的VOCs是降低烟雾形成的关键。
这可以通过提高车辆燃料效率、使用低挥发性溶剂，以及加强工业废气的处理等方式来实现。
普及环保意识，鼓励使用无VOCs的清洁产品也是重要的。
3.2 控制NOx的排放类似于VOCs，控制NOx的排放也是减少光化学烟雾的重要措施。
这可以通过改善车辆和工厂的燃烧效率，采用洁净能源替代传统燃料，以及加强大气污染物的监测和管理等方法来实现。
光化学烟雾
光化学烟雾摘要：环境问题是当今世界共同面临的社会问题，主要包括环境污染和生态污染，研究说明，光化学污染引起的环境污染尤为严重。
光化学烟雾的主要伤害是眼睛和黏膜受到刺激、头痛、呼吸障碍【1】。
本文概述了光化学烟雾的形成、危害、防治措施。
关键词：光化学烟雾危害防治措施1 光化学烟雾概念光化学烟雾是由各种燃烧设备，特别是汽车排出废气中的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物，在空气中经太〔紫外光〕照射后，各种污染物之间发生相应反响，生成臭氧、醛类、过氧乙酰硝酸脂等二次污染物，它们在大气中是一种具有刺激性的浅蓝色烟雾〔其中有气体污染物，也有气溶胶〕，称为光化学烟雾。
2 光化学烟雾事件1955年洛杉矶发生了一场严重的光化学烟雾污染事件，使当地65岁以上近400人死亡，一般人的眼睛，鼻子，喉咙，气管，和肺部的粘膜都受到刺激，出现红肿，流泪，喉痛，胸痛和呼吸衰竭乃至思维紊乱，肺水肿等现象，家畜也同时患病，橡胶制品老化，汽车和飞机的正常运行都严重受阻，郊区的玉米、蜜柑、烟草、葡萄等作物与林木受到不同程度的危害，仅葡萄一项就减产30%，65000公顷的松林约62%受害，29%枯槁。
光化学烟雾是由汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物〔HC〕和氮氧化物〔NOx〕等一次污染物，在的作用下发生化学反响，生成臭氧(O3)、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯〔PAN〕等二次污染物，参与光化学反响过程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象叫做光化学烟雾。
光化学烟雾的成分非常复杂，但是对动物、植物和材料有害的是臭氧、PAN和丙烯醛、甲醛等二次污染物。
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。
植物受到臭氧的损害，开场时表皮褪色，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使叶子反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。
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。
光化学烟雾
光化学烟雾光化学烟雾的科学原理光化学烟雾是在阳光照射下，大气中的NOX、碳氢化合物和氧化剂之间发生一系列沈学反应而生成的蓝色烟雾(有时带些紫色或黄褐色)它的生成机理很复杂，有以下主要反应过程：①污染空气中NO2的光解是光化学烟雾形成的起始反应;②碳氢化合物被HO、O等自由基和O3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过氧自由引起NO和NO2的转化，并导致O3和PAN等的生成。
光化学烟雾的危害和消除方法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。
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。
光化学烟雾的形成机理、危害及防治措施
光化学烟雾的形成机理、危害及防治措施一、引言环境问题是当今世界共同面临的社会问题，主要包括环境污染和生态污染，研究表明，化学污染引起的环境污染尤为严重。
含有氮氧化物和碳氧化物等一次污染物的大气，在阳光的照射下，发生光化学反应而产生二次污染物，这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象，称为光化学烟雾。
近年来，汽车尾气排放的NOx、CO及随后形成的光化学烟雾，使得许多大城市的空气质量恶化。
随着全球工业和汽车业的迅猛发展，光化学烟雾污染在世界各地不断出现，如美国洛杉矶、日本东京、大阪、英国伦敦、澳大利亚、德国等大城市及我国北京、南京、兰州均发生过光化学烟雾现象。
二、光化学烟雾的形成机理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。
光化学烟雾的形成机理与防治措施
光化学烟雾的形成机理与防治措施随着城市化进程的加快，机动车数量不断增加，光化学烟雾问题日益突出。
光化学烟雾是一种由氮氧化物和挥发性有机化合物(VOCs)在阳光作用下形成的有毒有害气体混合物，对人体健康和环境造成严重影响。
本文将介绍光化学烟雾的形成机理以及防治措施。
一、光化学烟雾的形成机理光化学烟雾的形成主要与氮氧化物和VOCs有关。
当大气中的氮氧化物和VOCs在阳光照射下发生反应时，会产生一种称为“臭氧”(O3)的有害气体。
而当臭氧与水蒸气结合形成臭氧酸(H2O2)时，就会进一步加剧光化学烟雾的形成。
具体来说，光化学烟雾的形成过程如下：1. 氮氧化物和VOCs的排放是光化学烟雾的主要原因。
这些污染物主要来自于交通运输、工业生产、建筑施工等人类活动。
2. 在阳光照射下，氮氧化物和VOCs会发生一系列复杂的化学反应，产生大量的自由基和活性氧物种。
3. 这些自由基和活性氧物种会进一步与大气中的水蒸气、氧气等物质发生反应，形成臭氧和H2O2等有害气体。
二、光化学烟雾的危害光化学烟雾对人类健康和环境造成的危害不容忽视。
具体来说，光化学烟雾会导致以下问题：1. 对呼吸系统的影响：吸入光化学烟雾后，人体会出现咳嗽、气喘、胸闷等症状，严重者甚至会引起支气管炎、肺气肿等疾病。
2. 对眼睛和皮肤的影响：光化学烟雾会对眼睛和皮肤造成刺激和损伤，引起眼结膜炎、皮炎等问题。
3. 对生态环境的影响：光化学烟雾会影响植物的生长和发育，破坏生态平衡。
三、光化学烟雾的防治措施为了减少光化学烟雾的危害，需要采取有效的防治措施。
具体来说，可以从以下几个方面入手：1. 加强污染源控制：通过加强工业生产、交通运输等领域的污染源控制，减少氮氧化物和VOCs的排放量。
2. 提高车辆尾气净化率：采用先进的尾气净化技术，提高车辆尾气净化率，减少氮氧化物和VOCs的排放量。
3. 采用清洁能源替代传统能源：采用清洁能源替代传统能源，如太阳能、风能等，减少化石燃料的使用量，从根本上减少氮氧化物和VOCs的排放。
光化学烟雾的形成机理
光化学烟雾的形成机理
光化学烟雾是由多种污染物组成的一层特殊的大气环境层，通常
又称为“烟尘”。
它是大气中有害物质污染物，也被称作烟囱效应。
烟尘不仅威胁着环境污染，而且还会影响人类健康。
大量的研究发现，光化学烟雾是由空气中的活性物质发生反应而形成的。
一般来讲，光化学烟雾的形成机理是以下几个步骤的重复循环：
首先，空气中的一氧化氮（NO）和氧气（O2）受到紫外线的照射，遭
到光分解而形成一氧化碳（CO）和活性氧（O3）；其次，活性氧（O3）和一氧化氮（NO）在受光照射下产生反应，形成二氧化氮（NO2）；最后，一氧化碳（CO）会受光分解进而形成水汽（H2O）和一氧化二氮（NO2），其中二氧化氮（NO2）便会构成光化学烟雾。
雨水收集到的烟尘很容易受到紫外线的辐射，使得活性物质形成
更多的二氧化氮（NO2），而这种现象就是光化学烟雾形成的最有力佐证。
同时，还发现在大气中悬浮着磷酸铵和其他作为烟尘组成部分的
物质可以影响光化学烟雾的形成。
如果说光化学烟雾是一种自然现象，它也受到许多因素的影响，
例如温度，湿度，空气流动等等。
因此，不同的环境将产生不同的光
化学烟雾。
而总体来讲，大气中有害物质的污染、日照水平和季节的
变化等都可能导致光化学烟雾的变化。
为了保护我们的环境，必须尽
可能地减少污染物的排放，以防止光化学烟雾的形成。
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2.光化学烟雾的特征
形成条件
大气中有氮氧化物和碳氢化合物存在。 大气湿度较低，而且有强的阳光照射。 这样在大气中就会发生一系列复杂的反 应，生成一些二次污染物，如O3、醛、 PAN、H2O2等。
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2.光化学烟雾的特征
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一些重要事件 本世纪40年代，美国洛杉矶首次出现了 光化学烟雾。 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 本的东京、大贩，英国的伦敦以及澳大 利亚、德国等的大城市。
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3.光化学烟雾的形成机理 50年代初，美国加州大学的哈根斯密特 (HaggenSmit)初次提出了有关光化学 烟雾形成的机理，认为洛杉矶光化学烟 雾是由汽车排放尾气中的氮氧化物(NOx) 和碳氢化合物(HC)在强太阳光作用下， 发生光化学反应而形成的；确定空气中 的刺激性气体为臭氧。
大面积地 植树造林
加强监测, 及时报警 采取预防 措施
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Contents
1
2 3 什么是光化学烟雾 光化学烟雾的特征 光化学烟雾的形成机理
4
防治措施
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1.什么是光化学烟雾 汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化 合物(HC)和氮氧化物(NOx)等一次污染 物在阳光中紫外线照射下发生光化学反 应生成一些氧化性很强的O3、醛类、 PAN、HNO3等二次污染物。 人们把参与光化学反应过程的一次污染 物和二次污染物的混合物(其中有气体和 颗粒物)所形成的烟雾，称为光化学烟雾。 (photochemical smog)
光化学烟雾的形成以及消除 危害以及对策
光化学烟雾的形成以及消除危害以及对策光化学烟雾是汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物（HC）和氮氧化物（NO x）等一次污染物在阳光（紫外光）作用下发生光化学反应生成二次污染物，参与光化学反应过程的一次污染物和二次污染物的混合物（其中有气体污染物，也有气溶胶）所形成的烟雾污染现象，是碳氢化合物在紫外线作用下生成的有害浅蓝色烟雾。
光化学烟雾可随气流漂移数百公里，使远离城市的农作物也受到损害。
光化学烟雾多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。
约在3-4h后达到最大值。
光化学烟雾对大气的污染造成很多不良影响，对动植物有影响，甚至对建筑材料也有影响，并且大大降低能见度影响出行。
光化学烟雾形成过程简述如下：清晨大量的碳氢化合物和NO由汽车尾气及其他源排入大气。
由于晚间NO氧化的结果，已有少量NO2存在。
当日出时，NO2光解离提供原子氧，然后NO2光解反应及一系列次级反应发生，-OH开始氧化碳氢化合物，并生成一批自由基，它们有效地将NO转化为NO2，使NO2浓度上升，碳氢化合物及NO浓度下降；当NO2达到一定值时，O3开始积累，而自由基与NO2的反应又使NO2的增长受到限制；当NO向NO2转化速率等于自由基与NO2的反应速率时，NO2浓度达到极大，此时O3仍在积累之中；当NO2下降到一定程度时，就影响O3的生成量；当O3的积累与消耗达成平衡时，O3达到极大。
通过光化学烟雾模拟实验，已经初步明确在碳氢化合物和氮氧化物相互作用方面主要有以下基本反应：（1）NO2的光解是光化学烟雾形成的主要起始反应，并生成O3：NO2+ hν → NO + O （1）O + O2+ M → O3 + M （2）O3+ NO → NO2 + O2（3）所产生的O3要消耗在NO的氧化上而无剩余，所以要产生光化学烟雾必需有碳氢化合物存在。
[7]（2）碳氢化合物（HC）被-OH、O和O3氧化，产生醛、酮、醇、酸等产物以及中间产物RO2-、HO2-、RC-O（酰基）等重要的自由基：RH + O → RO2- （4）RH + O3→ RO2-+ O （5）RH + -OH → RO2-+ H2O （6）RCHO与-OH反应如下：RCHO + -OH → RC-O（酰基）+ H2ORC-O + O2→ RC（O）O2-（过氧酰基）[7]（3）过氧自由基引起NO向NO2转化，并导致O3和PAN等氧化剂的生成（自由基传递形成稳定的最终产物，使自由基消除而终止反应）：RO2-+ NO → NO2 + RO-（RO2-包括HO2-）（7）OH + NO → HNO2（8）OH + NO2→ HNO3（9）RC（O）O2-+ NO2→ RC（O）O2NO2（10）由于反应（7）使NO快速氧化成NO2，从而加速NO2光解，使二次产物O3净增。
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一、引言
环境问题是当今世界共同面临的社会问题，主要包括环境污染和生态污染，研究表明，化学污染引起的环境污染尤为严重。
含有氮氧化物和碳氧化物等一次污染物的大气，在阳光的照射下，发生光化学反应而产生二次污染物，这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象，称为光化学烟雾。
近年来，汽车尾气排放的NOx、CO及随后形成的光化学烟雾，使得许多大城市的空气质量恶化。
随着全球工业和汽车业的迅猛发展，光化
学烟雾污染在世界各地不断出现，如美国洛杉矶、日本东京、大阪、英国伦敦、澳大利亚、德国等大城市及我国北京、南京、兰州均发生过光化学烟雾现象。
二、光化学烟雾的形成机理
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 +O
O +O2 +M→O3 +M
NO +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 +O
RCHO +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 +HO
RH + HO →R +H2O
H + O2 →HO2
R + O2→RO2
RCO+ 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 +HO
NO +RO2→NO2 +RO
RO +O2 →HO2 +RCHO
NO + RC（O）O2→NO2 + RC（O）O
RC（O）O→R +CO2
其中：RO—烷氧基；
RCHO—醛。
三、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和黏膜受到刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常等。
1955年，美国洛杉机因为光化学烟雾一次就死了400多人。
植物受到臭氧的损害，开始时表皮褪色，呈蜡质状，经过一段时间之后色素发生变化，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。
O3、PAN等还能造成橡胶制品老化，脆裂，使染料褪色，并损害油漆涂料、纺织纤维和塑料制品等。
四、光化学烟雾的防治措施
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，‘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。
五、结语
世界卫生组织(WHO)和美国、日本等许
方案范本系列| Scheme Template 编号：SMP-WJ01-42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。
——此位置可填写公司或团队名字——
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