Univ. of Arizona (credits)
Una domanda frequente è: perché le concentrazioni di biossido di azoto (NO 2 ), biossido di zolfo (SO 2 ) e monossido di carbonio (CO) sono sempre così basse? È utile misurarle?
Per evidenziare l’importanza del monitoraggio di queste sostanze, questo articolo spiegherà da dove provengono questi inquinanti e come influiscono sulla nostra salute e sull’ambiente.
Per farla breve, questo articolo si concentrerà solo sull’NO2.
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Cos'è il biossido di azoto (NO 2 )?
L' NO2 è un gas bruno-rossastro emesso da tutti i motori a combustione. I motori a combustione emettono due principali composti a base di azoto: NO2 e ossido nitrico (NO). Collettivamente questi due inquinanti sono indicati come NO x o ossidi di azoto.
Riassumere:
- NO2: Nitrogen Dioxyde
- NO: Nitric Dioxyde
- NOx: Oxides of Nitrogen = {NO2+NO}
Ciclo di vita NO 2
Nel punto di emissione (cioè nel tubo di scarico), la percentuale di NOx è pari a circa il 90% NO e il 10% NO 2 (1).
Dopo alcune ore nell'atmosfera e in presenza di composti organici volatili (COV) l'NO viene convertito in NO 2 . Questa reazione può verificarsi nell'arco di un paio di secondi fino ad alcune ore (2).
L'NO 2 reagisce ulteriormente con altre sostanze presenti nell'aria per formare acido nitrico, particolato e sostanze chiamate PAN (perossiacil nitrati).
Inoltre, con la luce solare, l' NO2 può riconvertirsi in NO e produrre ozono ( O3 ) come inquinante collaterale. A causa della potenzialità dell'NO2 di produrre questi inquinanti "secondari" , è importante monitorare e regolare l' NO2 .
Che effetto ha il NO 2 su di me?
L'esposizione a breve e lungo termine all'NO 2 è stata collegata ad un aumento del rischio di problemi respiratori. Le persone con asma, i bambini piccoli e gli anziani hanno una maggiore sensibilità ai suoi effetti (1).
Anche gli inquinanti secondari causati dalla presenza di NO 2 nell'atmosfera hanno i loro effetti negativi. I PAN sono irritanti, l'acido nitrico provoca piogge acide e particolato e l'O3 causa problemi respiratori.
Chi e cosa emette NOx ?
Come accennato in precedenza, le emissioni di NOx provengono dai motori a combustione. Ma ciò che accade in questi motori è la reazione ad alta temperatura degli idrocarburi presenti nel combustibile fossile con l’aria (che è composta per l’80% da azoto). Esistono anche fonti naturali di emissioni di NOx come incendi e fulmini, ma la stragrande maggioranza dell'NO2 nell'atmosfera è causata dall'attività umana.
Ci sono molte industrie diverse che emettono NOx . La figura (2) mostra le fonti di emissioni di NOx negli Stati Uniti misurate nel 2014. Le "fonti mobili" , ovvero veicoli stradali, barche, aerei, veicoli agricoli ecc., sono facilmente il contributo maggiore. Negli Stati Uniti e in Europa, i veicoli stradali rappresentano la principale tipologia di “fonte mobile” di NO x (1) (3).
Nelle aree in cui i veicoli stradali sono la principale fonte di NO x , spesso si registrano concentrazioni di NO 2 più elevate durante gli orari di punta del traffico, come intorno alle 17:00 nei giorni feriali, come mostrato nell'AQI NO 2 riportato di seguito. Alcune note aggiuntive interessanti:
- La concentrazione di ozono (O 3 ) aumenta durante il giorno mentre la concentrazione di NO 2 diminuisce. Questo perché l' NO2 si trasforma in NOx in presenza di luce solare.
- Dopo le 18:00, la concentrazione di NO 2 aumenta poiché non c'è luce solare per convertire nuovamente NO 2 in NO.
Figure 3 Example of AQI in London
In Cina, invece, uno studio condotto nel 2013 ha rilevato che le fonti industriali sono i maggiori emettitori di NOx (34% del totale) (4). Questo è il motivo per cui non esiste un forte legame con le concentrazioni di NO 2 e il traffico nelle ore di punta.
Perché la concentrazione di NO2 è così bassa?
L'AQI di NO 2 è solitamente nell'intervallo "Buono" e mostrato in verde. Ma poiché l’NO 2 viene convertito in altri inquinanti che hanno i loro effetti negativi, l’NO 2 nell’atmosfera continua ad avere un effetto negativo sulla nostra salute e sull’ambiente. Se desideri una spiegazione più dettagliata sugli NOx nella nostra atmosfera, dai un'occhiata ai documenti riportati di seguito.
Riferimenti e ulteriori letture
2. Cheremisinoff, Paul N and Young, Richard Alan. Air Pollution Control and Design Handbook. s.l. : M Dekker, 1977. pp. 672-673. Vol. 2.
3. Urban Air Quality in Europe. Boulter, P G, Borken-Kleefeld, J and Ntziachristos, L. [ed.] M Vianna. Berlin Heidelberg : Springer-Verlag, 2013, Handbook of Environmental Chemistry, Vol. 26, pp. 31-54.
4. NOx emissions in China: historical trends and future perspectives. Zhao, B, et al. 13, 2013, Atmospheric Chemistry and Physics, pp. 9869-9897.
