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光化学烟雾产生的主要原因是大气的碳氢化合物（CH）和氮氧化物（NOx）等在阳光的作用下发生化学反应,生成臭氧（O3）、醛、酮、酸、过氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物,参与光化学反应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。
光化学烟雾形成原因
光化学烟雾的形成主要是由于汽车尾气和工业废气排放到大气中的烯烃类碳氢化合物和氮氧化物（主要是二氧化氮NO2）在阳光紫外线照射下发生的一系列光化学反应。在这个过程中，这些物质吸收太阳光的能量，原有的化学链被破坏，形成新的物质，如臭氧（O3）、醛、酮、酸和过氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物。这些二次污染物与一次污染物混合形成光化学烟雾，对环境和人类健康造成严重影响。
光化学烟雾的形成条件
光化学烟雾的特征是烟雾呈蓝色，具有强氧化性,其高峰出现在有强阳光照射的中午或稍后，傍晚消失，污染区域往往在污染源的下风向几十到几百公里处。光化学烟雾对人体、动植物和建筑物伤害很大，还能造成橡胶制品老化，染料褪色，并使能见度降低等危害。
光化学烟雾的形成及其浓度，除直接决定于汽车排气中污染物的数量和浓度以外，还受太阳辐射强度、气象以及地理等条件的影响。经过研究表明，在北纬60度至南纬60度之间的一些大城市，都可能发生光化学烟雾。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。
光化学烟雾的理化特点及对健康的影响
光化学烟雾（photochemical smog）是一种混合物的总称。它是排入大气中的NOx、碳氢化合物受太阳紫外线作用，发生光化学反应所产生的一种具有刺激性很强的浅蓝色的混合烟雾，属于二次污染物。其中主要成分是臭氧、醛类和各种过氧酰基硝酸酯（peroxyacyl nitrates，PANs）这些物质统称为光化学氧化物（photochemical oxidants）。此外，还含有酮类、醇类、酸类等。
光化学烟雾是强氧化剂 在各种光化学反应产物中，臭氧约占85%以上，PANS约占10%，其他物质的比例很小。PANs中主要是过氧乙酰硝酸酯（PAN），其次是过氧苯酰硝酸酯（PBN）和过氧丙酰硝酸酯（PPN）等。醛类化合物主要是甲醛、乙醛、丙烯醛等。
由于光化学烟雾中的很多物质都具有强烈的氧化作用，在应用碘化钾法作测定时能使碘从碘化钾溶液中氧化出来，因此总称这些物质为“总氧化剂”，以O3为代表。