Cómo deberían las ciudades resolver el smog
La pregunta formulada en una frase no puede responderse claramente en una o dos frases:
Cuando se queman carbón y combustible de biomasa, se producen partículas, denominadas partículas de neblina, de cuales pm10, pm2.5 son partículas inhalables que ingresan directamente a los alvéolos.
La neblina se refiere a partículas y materia sólida; la niebla se refiere a gotas y líquidos. Ambos pueden bloquear la luz en la atmósfera y crear aire caótico en las zonas secas del norte en la mayoría de los casos. El smog de Xia en realidad se refiere específicamente a la neblina. Es de gran importancia estudiar claramente la neblina. Gracias al mecanismo de su formación, podemos prevenirla de forma específica.
En la actualidad se cree generalmente que una fuente básica de neblina se genera por una combustión incompleta. Esta fuente está directamente relacionada con las condiciones nacionales de China. En mi país, 590 millones de residentes utilizan directamente combustibles sólidos para cocinar en el interior; 470 millones de residentes utilizan directamente combustibles sólidos para calentar el interior. La calefacción central también tiene una gran cantidad de calderas pequeñas, y las centrales eléctricas también tienen una gran cantidad de calderas de carbón. Existe una diferencia importante en las causas de la neblina generada por la combustión entre calderas y residencias comunes. La combustión a baja temperatura y la combustión a alta temperatura pueden producir diferentes tipos de neblina.
Una de las fuentes originales de neblina es el fuego
Tomemos la madera como ejemplo. El punto de ignición es de aproximadamente 300 grados (200-290). Después de encenderse, se descompone en gas y. líquido, y luego se oxida con oxígeno, la temperatura de la llama se duplica, la humedad representa el 15% de la madera seca y su papel en la combustión es muy dudoso: por un lado, el efecto de dilución de la humedad limita la temperatura de combustión; A altas temperaturas, la humedad participa en la reacción: H2O C-- --H2 CO----C H2O, ocurre repetidamente. El elemento carbono que contiene se oxida fácilmente, pero también es fácil de agregar cuando hay falta de oxígeno. a bajas temperaturas. Las impurezas en el combustible acelerarán este proceso. Si el carbono continúa condensándose, puede producir muchas capas de estructura microcristalina. La recogida de estas partículas aglomeradas a bajas temperaturas se conoce comúnmente como negro de humo. Los gases del aire son gases no combustibles, como el nitrógeno, que desempeñan un papel diluyente y refrescante. Por esta razón las temperaturas de combustión normales son limitadas.
El negro de humo puro tiene una estructura porosa hueca y marcas de oxidación locales en la superficie: tiene la doble característica de una fuerte adsorción interna y una alta actividad superficial. Las partículas de negro de humo continúan adsorbiéndose o reaccionando químicamente con otras impurezas. El diámetro continúa aumentando para formar el núcleo de partículas de neblina. Debido al efecto de protección contra la adsorción del carbón poroso, las sustancias nocivas en el aire: microorganismos, como esporas, virus de la cápside y gases de metales pesados, pueden ser adsorbidos y protegidos. Además, las partículas pueden formar una estructura coloidal y existir de forma estable en el aire, amenazando el sistema respiratorio humano.
Parte 2: Incendio Industrial
Tomemos como ejemplo la caldera de una central térmica. A diferencia de la combustión ordinaria, las calderas industriales se han optimizado y la temperatura de combustión puede alcanzar más de mil grados. Esto mejora enormemente la eficiencia térmica de la combustión del carbón, pero también trae efectos secundarios. El nitrógeno del aire reacciona con el oxígeno a altas temperaturas para producir óxidos de nitrógeno, que es un gas contaminante. Luego, los óxidos de nitrógeno pueden combinarse con la humedad y otras impurezas para producir nitratos y nitritos, los cuales pueden servir como núcleo de la neblina a base de nitratos. El contenido inherente de azufre en la quema de carbón también se oxida para producir dióxido de azufre, que interactúa con los óxidos de nitrógeno para producir gases oxidantes ácidos, formando el núcleo de la neblina a base de sulfato. Cabe mencionar que este proceso es similar a la reacción de combustión del combustible de los motores de los automóviles, que produce turbidez causada por óxidos de nitrógeno y dióxido de azufre. A diferencia de la combustión involucrada en edificios residenciales comunes, las calderas industriales y los motores de automóviles tienen procesos de tratamiento de gases de escape para garantizar la recuperación de la mayoría de las partículas. Las instalaciones de eliminación de polvo de las centrales térmicas pueden recuperar más del 99% de las partículas. Pero lo triste es que algunas centrales térmicas irresponsables no utilizan realmente instalaciones de eliminación de polvo, lo que provoca graves emisiones excesivas de partículas.
Efectos en las personas
Una vez que se genera la neblina, es difícil eliminarla, a menos que las condiciones meteorológicas lo permitan, el clima de neblina formará un efecto de inversión de temperatura en la atmósfera. Por ejemplo, en el norte, el suelo permanece bajo debido a la neblina y la atmósfera superior se calienta con la luz solar, formando una estructura estable con alta densidad en la parte inferior y baja densidad en la parte superior. En un día soleado normal, el suelo absorbe mucho calor y el aire ascendente en la superficie puede impulsar la difusión ascendente de contaminantes del suelo. Esta difusión se ve interrumpida por el efecto de inversión de temperatura, provocando días de neblina continua.
Los días brumosos afectan a la salud física y mental de las personas y reducen gravemente su índice de felicidad. En términos de patología, se ha demostrado que la neblina tiene efectos adversos en el sistema respiratorio humano, el sistema cardiovascular y la fisiología y el sistema reproductivo de las mujeres embarazadas. La explicación del académico Zhong Nanshan sobre la neblina expresa claramente el impacto significativo y crónico de la neblina en el cuerpo humano. Estadísticamente hablando, el smog severo aumenta considerablemente las muertes prematuras.
Protección
En un ambiente brumoso, una mascarilla que protege eficazmente PM2.5 es la N95, pero resulta asfixiante y no es un dispositivo personal que pueda usarse durante mucho tiempo. Para salas de estar y aulas, los purificadores de aire pueden filtrar PM2,5 y el más eficaz es una capa de filtro. Tanto los purificadores de aire de bricolaje como los purificadores comerciales utilizan el mismo filtro y desempeñan la misma función. En este sentido, se puede esperar que haya una tendencia hacia los purificadores de aire de bajo coste. Las aspiradoras domésticas también utilizan dispositivos de filtrado para evitar que se filtren partículas PM0.2-pm1. En realidad, el principio es el mismo a través de consumibles como los filtros.
Es útil que las personas eviten la exposición a la neblina tanto como sea posible, laven la piel y enjuaguen la cavidad nasal inmediatamente después de la exposición.
Para resolver en última instancia el problema del smog, debemos reducir vigorosamente el consumo de carbón, mejorar la calidad del aceite de los vehículos y utilizar otras fuentes de energía como la energía solar, la energía eólica y la energía de biomasa tanto como sea posible; por otro lado, al tiempo que se reduce el consumo de carbón, sólo mediante un control estricto de las emisiones de partículas de los equipos existentes se puede resolver la generación de neblina desde la fuente.