NO ₂ to czerwonawo-brązowy gaz emitowany przez wszystkie silniki spalinowe. Istnieją dwa główne związki azotu emitowane przez silniki spalinowe: NO ₂ i tlenek azotu (NO). Łącznie te dwie zanieczyszczenia określane są jako NO _x lub tlenki azotu.

Figure 1 Simplified cycle of NO and NO₂

Podsumowując:

• NO₂: Nitrogen Dioxyde
• NO: Nitric Dioxyde
• NO_x: Oxides of Nitrogen = {NO₂+NO}

W punkcie emisji (tj. w rurze wydechowej) udział _NOx wynosi około 90% NO i 10% _NO2 (1).

Po kilku godzinach przebywania w atmosferze i w obecności lotnych związków organicznych (LZO) NO przekształca się w _NO2 . Reakcja ta może wystąpić w ciągu kilku sekund do kilku godzin (2).

NO ₂ reaguje dalej z innymi substancjami zawartymi w powietrzu, tworząc kwas azotowy, cząstki stałe i substancje zwane PAN (azotanami peroksyacylu).

Również pod wpływem światła słonecznego NO ₂ może ponownie przekształcić się w NO i wytworzyć ozon (O ₃ ) jako poboczną substancję zanieczyszczającą. Ze względu na potencjał NO ₂ do wytwarzania tych „wtórnych” substancji zanieczyszczających ważne jest monitorowanie i regulacja NO ₂ .

Krótko- i długotrwałe narażenie na NO ₂ zostało powiązane ze zwiększonym ryzykiem problemów z oddychaniem. Osoby chore na astmę, małe dzieci i osoby starsze mają zwiększoną wrażliwość na jej działanie (1).

Wtórne zanieczyszczenia spowodowane obecnością NO ₂ w atmosferze również mają swoje niekorzystne skutki. PAN są substancją drażniącą, kwas azotowy powoduje kwaśne deszcze i cząstki stałe, a O3 powoduje problemy z oddychaniem.

Jak wspomniano wcześniej, emisje NO _x pochodzą z silników spalinowych. Jednak w tych silnikach zachodzi wysokotemperaturowa reakcja węglowodorów zawartych w paliwie kopalnym z powietrzem (które składa się w 80% z azotu). Istnieją również naturalne źródła emisji NO _x , takie jak pożary lasów, uderzenia piorunów, ale zdecydowana większość NO ₂ w atmosferze jest spowodowana działalnością człowieka.

Figure 2 Sources of NO_x emissions in the USA – 2014

Istnieje wiele różnych gałęzi przemysłu, które emitują _NOx . Rysunek (2) przedstawia źródła emisji NO _x w USA zmierzone w 2014 r. „Źródła mobilne” , tj. pojazdy drogowe, łodzie, samoloty, pojazdy rolnicze itp., z pewnością mają największy udział. W USA i Europie głównym rodzajem „ruchomego źródła” NO _x (1) (3) są pojazdy drogowe.

Na obszarach, gdzie głównym źródłem NO _x są pojazdy drogowe, często występuje wyższe stężenie NO ₂ w godzinach szczytu ruchu, np. około godziny 17:00 w dni powszednie, jak pokazano w poniższym wskaźniku AQI NO ₂ . Kilka dodatkowych interesujących notatek:

• Stężenie ozonu (O ₃ ) wzrasta w ciągu dnia, natomiast stężenie NO ₂ maleje. Dzieje się tak, ponieważ pod wpływem światła słonecznego NO ₂ przekształca się w NO _x .
• Po godzinie 18:00 stężenie NO ₂ wzrasta, ponieważ nie ma światła słonecznego, które mogłoby przekształcić NO ₂ z powrotem w NO.

Figure 3 Example of AQI in London

Natomiast w Chinach badanie przeprowadzone w 2013 r. wykazało, że największymi (34% wszystkich) emitentami _NOx są źródła przemysłowe (4). Z tego powodu nie ma silnego związku ze stężeniem NO ₂ i ruchem w godzinach szczytu.

Wartość AQI NO ₂ zwykle mieści się w zakresie „Dobrym” i jest pokazana na zielono. Ponieważ jednak NO ₂ przekształca się w inne zanieczyszczenia, które mają swoje negatywne skutki, NO ₂ w atmosferze w dalszym ciągu negatywnie wpływa na nasze zdrowie i środowisko. Jeżeli potrzebujesz bardziej szczegółowego wyjaśnienia _NOx w naszej atmosferze, przejrzyj poniższe dokumenty.