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光化学オキシダント

光化学オキシダント

出典: Wikipedia
一般小学生

まとめ

  • 工場自動車から排出される窒素酸化物や炭化水素が、太陽紫外線を受けて光化学反応を起こすことで生成される、酸化力の強い有害物質の総称です。
  • 光化学スモッグを引き起こす直接的な原因物質であり、その成分の約9割以上をオゾン(O3)が占めています。
  • 大気汚染の指標として監視されており、濃度が高くなると目やのどの痛み、呼吸器への影響などの健康被害をもたらします。

解説

光化学オキシダントは、大気中での複雑な化学反応によって生じる「二次汚染物質」です。主な発生源は、化石燃料燃焼に伴って排出される窒素酸化物(NOx)や揮発性有機化合物(VOC)です。これらが強い太陽光(紫外線)を浴びることで光化学反応が進行し、オゾンなどの酸化性物質が生成されます。気象条件としては、日射が強く風が弱い夏場に濃度が上昇しやすく、白いモヤがかかったような状態になる「光化学スモッグ」の原因となります。

また、大気汚染に関連する物質として、塩化水素二酸化硫黄の性質も併せて理解しておく必要があります。塩化水素は水に溶けると強い酸性を示す塩酸になり、二酸化硫黄は水に溶けて亜硫酸となります。これらの気体はいずれも空気より密度が大きいため、実験室で発生させる際は「下方置換法」を用いて集めます。特に二酸化硫黄は、光化学スモッグだけでなく酸性雨の直接的な原因物質としても知られています。化学的性質として強い漂白作用を持ち、硫黄を燃焼させて発生させた二酸化硫黄の中に赤い花びらを入れると、色が抜けて白くなる現象が観察されます。

コラム

光化学オキシダントの環境基準は「1時間値が0.06ppm以下であること」と定められています。近年では、微小粒子状物質(PM2.5)とともに、越境汚染や都市部での局所的な高濃度化が課題となっています。また、二酸化硫黄の発生実験では、硫黄を燃焼させる際に青白い炎を上げて燃える様子や、特有の刺激臭マッチを擦ったような臭い)を確認することが重要な観察ポイントとなります。

小学生のみなさんへ

光化学オキシダントは、工場や自動車から出るガスが、太陽の強い光(紫外線しがいせん)にあたって、別の有害な物質に変わったもののことです。これが増えると、空が白くかすんで見える「光化学スモッグ」という現象げんしょうが起きます。光化学スモッグが発生すると、目がチカチカしたり、のどが痛くなったりすることがあるので、外に出るときは注意が必要です。

また、これに似た空気の汚れの原因に「二酸化硫黄にさんかいおう」というガスがあります。このガスは、物を白くする「漂白ひょうはく」という力を持っています。実験で、赤い花びらをこのガスの中に入れると、あっという間に色が抜けて白くなってしまいます。このガスは雨に溶けると「酸性雨さんせいう」の原因にもなるため、地球環境かんきょうを守るために解決しなければならない大切な問題です。

ルラスタコラム

昔は、工場から出る煙で空が真っ黒になることが大きな問題でしたが、今は技術ぎじゅつが進んで煙をきれいにする装置そうちが使われています。それでも、太陽の光によって空気中で新しく作られてしまう「光化学オキシダント」は、今でも私たちが気をつけなければならない汚れなのです。

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