NO ₂ ist ein rotbraunes Gas, das von allen Verbrennungsmotoren ausgestoßen wird. Es gibt zwei Hauptverbindungen auf Stickstoffbasis, die von Verbrennungsmotoren emittiert werden: NO ₂ und Stickoxid (NO). Zusammen werden diese beiden Schadstoffe als NO _x oder Stickoxide bezeichnet.

Figure 1 Simplified cycle of NO and NO₂

Zusammenfassen:

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

An der Emissionsstelle (dem Abgasrohr) beträgt der NO _x -Anteil etwa 90 % NO und 10 % NO ₂ (1).

Nach einigen Stunden in der Atmosphäre und in Gegenwart flüchtiger organischer Verbindungen (VOCs) wird das NO in NO ₂ umgewandelt. Diese Reaktion kann über einige Sekunden bis einige Stunden erfolgen (2).

NO ₂ reagiert weiter mit anderen Stoffen in der Luft und bildet Salpetersäure, Feinstaub und Stoffe, die PANs (Peroxyacylnitrate) genannt werden.

Auch mit Sonnenlicht kann sich NO ₂ wieder in NO umwandeln und als Nebenschadstoff Ozon (O ₃ ) produzieren. Aufgrund des Potenzials von NO ₂ , diese „sekundären“ Schadstoffe zu produzieren, ist es wichtig, NO ₂ zu überwachen und zu regulieren.

Eine kurz- und langfristige Exposition gegenüber NO ₂ ist mit einem erhöhten Risiko für Atemwegserkrankungen verbunden. Menschen mit Asthma, kleine Kinder und ältere Erwachsene reagieren empfindlicher auf die Wirkung (1).

Auch die sekundären Schadstoffe, die durch das Vorhandensein von NO ₂ in der Atmosphäre verursacht werden, haben ihre eigenen negativen Auswirkungen. PANs sind reizend, Salpetersäure verursacht sauren Regen und Feinstaub und O3 verursachen Atemwegserkrankungen.

Wie bereits erwähnt, entstehen _NOx- Emissionen durch Verbrennungsmotoren. Aber was in diesen Motoren passiert, ist die Hochtemperaturreaktion von Kohlenwasserstoffen im fossilen Brennstoff mit Luft (die zu 80 % aus Stickstoff besteht). Es gibt auch natürliche Quellen für NO _x -Emissionen wie Waldbrände und Blitzeinschläge, aber der Großteil des NO ₂ in der Atmosphäre wird durch menschliche Aktivitäten verursacht.

Figure 2 Sources of NO_x emissions in the USA – 2014

Es gibt viele verschiedene Branchen, die NO _x ausstoßen. Die Abbildung (2) zeigt die im Jahr 2014 gemessenen _NOx- Emissionsquellen in den USA. Die „mobilen Quellen“ , also Straßenfahrzeuge, Boote, Flugzeuge, landwirtschaftliche Fahrzeuge usw., leisten bei weitem den größten Beitrag. In den USA und Europa sind Straßenfahrzeuge die wichtigste „mobile Quelle“ von NO _x (1) (3).

In Gebieten, in denen Straßenfahrzeuge die Hauptquelle für NO _x sind, kommt es zu Spitzenverkehrszeiten, wie etwa um 17 Uhr an Wochentagen, häufig zu höheren NO ₂ -Konzentrationen, wie im untenstehenden NO ₂ AQI dargestellt. Einige weitere interessante Anmerkungen:

• Die Ozonkonzentration (O ₃ ) steigt im Tagesverlauf an, während die NO ₂ -Konzentration abnimmt. Das liegt daran, dass sich NO ₂ in Gegenwart von Sonnenlicht in NO _x umwandelt.
• Nach 18 Uhr steigt die NO ₂ -Konzentration an, da kein Sonnenlicht vorhanden ist, um NO ₂ wieder in NO umzuwandeln.

Figure 3 Example of AQI in London

In China ergab eine 2013 durchgeführte Studie jedoch, dass industrielle Quellen die größten (34 % aller) Emittenten von NO _x sind (4). Aus diesem Grund besteht kein eindeutiger Zusammenhang zwischen NO ₂ -Konzentrationen und dem Verkehr zur Hauptverkehrszeit.

Der NO ₂ AQI liegt normalerweise im „Gut“-Bereich und wird grün angezeigt. Da NO ₂ jedoch in andere Schadstoffe umgewandelt wird, die ihre eigenen negativen Auswirkungen haben, wirkt sich NO ₂ in der Atmosphäre immer noch negativ auf unsere Gesundheit und Umwelt aus. Wenn Sie eine detailliertere Erklärung zu NO _x in unserer Atmosphäre wünschen, schauen Sie sich die folgenden Dokumente an.