光化学スモッグを構成する主なガスは?
窒素酸化物 (NOx)
光化学スモッグの一次汚染物質として重要なのは窒素酸化物です。主に一酸化窒素(NO)と二酸化窒素(NO₂)からなり、車両の排ガス、石炭燃焼、森林火災などの燃焼過程で生成されます。
揮発性有機化合物 (VOCs)
VOCs はガソリン車やトラック、バス、ガソリンスタンドの排ガス、工場からの排出、塗料の蒸発などで大気中に放出される有機化合物です。炭素と水素を主成分とし、硫黄や窒素を含むこともあります。しばしば炭化水素と呼ばれます。
地表付近オゾン (O₃)
光化学スモッグに含まれるオゾンは対流圏(地表近く)に存在し、地表付近オゾンと呼ばれます。窒素酸化物とVOCs が太陽光と反応して生成され、晴天で気温が約18℃以上、風が弱いと濃度が上昇し健康被害をもたらします。
過酰化硝酸エステル (PAN)
PAN は一酸化窒素とVOCs の複雑な化学反応で生成されます。1940 年代にロサンゼルス近郊の農作物が被害を受けたことがきっかけで研究が始まり、植物に対してはオゾンの10〜50倍の毒性を持ち、目の刺激性も強いことが分かっています。
光化学スモッグの形成過程
光化学スモッグは、窒素酸化物、VOCs、そして強い日射が揃うことで一連の化学反応が進行し発生します。たとえば朝のラッシュ時に大量の車両が排出するNOx とVOCs がまず二酸化窒素(NO₂)に変換され、太陽光が強くなるとNO₂ とVOCs が反応して地表付近オゾンやPAN が生成されます。これらの有害ガスは時間とともに濃度が上がり、視界低下や健康被害を引き起こすことがあります。
