Univ. of Arizona (credits)
Een veelgestelde vraag is: waarom zijn de concentraties stikstofdioxide (NO 2 ), zwaveldioxide (SO 2 ) en koolmonoxide (CO) altijd zo laag en is het zinvol om deze te meten?
Om het belang van het monitoren van deze stoffen te benadrukken, gaat dit artikel uitleggen waar deze verontreinigende stoffen vandaan komen en hoe ze onze gezondheid en het milieu beïnvloeden.
Om het kort te houden zal dit artikel zich alleen concentreren op NO2.
--
Wat is stikstofdioxide (NO 2 )?
NO 2 is een roodbruin gas dat door alle verbrandingsmotoren wordt uitgestoten. Er zijn twee belangrijke stikstofverbindingen die door verbrandingsmotoren worden uitgestoten: NO 2 en stikstofmonoxide (NO). Gezamenlijk worden deze twee verontreinigende stoffen NOx of stikstofoxiden genoemd.
Samenvatten:
- NO2: Nitrogen Dioxyde
- NO: Nitric Dioxyde
- NOx: Oxides of Nitrogen = {NO2+NO}
NO 2 levenscyclus
Op het emissiepunt (dwz de uitlaatpijp) bedraagt het aandeel NO x ongeveer 90% NO en 10% NO 2 (1).
Na enkele uren in de atmosfeer en in aanwezigheid van vluchtige organische stoffen (VOS) wordt de NO omgezet in NO 2 . Deze reactie kan binnen een paar seconden tot een paar uur plaatsvinden (2).
NO 2 reageert verder met andere stoffen in de lucht en vormt salpeterzuur, zwevende deeltjes en stoffen die PAN's (peroxyacylnitraten) worden genoemd.
Ook met zonlicht kan NO 2 weer worden omgezet in NO en ozon (O 3 ) als nevenverontreinigende stof produceren. Vanwege het potentieel van NO 2 om deze "secundaire" verontreinigende stoffen te produceren, is het belangrijk om NO 2 te monitoren en te reguleren.
Welke invloed heeft NO 2 op mij?
Blootstelling op korte en lange termijn aan NO 2 is in verband gebracht met een verhoogd risico op ademhalingsproblemen. Mensen met astma, jonge kinderen en oudere volwassenen hebben een verhoogde gevoeligheid voor de effecten ervan (1).
De secundaire verontreinigende stoffen die worden veroorzaakt door de aanwezigheid van NO 2 in de atmosfeer hebben ook hun eigen nadelige effecten. PAN's zijn irriterend, salpeterzuur veroorzaakt zure regen en fijnstof en O3 veroorzaakt ademhalingsproblemen.
Wie en wat stoot NOx uit?
Zoals eerder vermeld is de NOx - uitstoot afkomstig van verbrandingsmotoren. Maar wat er in deze motoren gebeurt, is de hoge temperatuurreactie van koolwaterstoffen in de fossiele brandstof met lucht (die voor 80% uit stikstof bestaat). Er zijn ook natuurlijke bronnen van NO x -uitstoot, zoals bosbranden en blikseminslagen, maar het overgrote deel van NO 2 in de atmosfeer wordt veroorzaakt door menselijke activiteiten.
Er zijn veel verschillende industrieën die NOx uitstoten. Figuur (2) toont bronnen van NOx- emissies in de VS, gemeten in 2014. De "mobiele bronnen" , dwz wegvoertuigen, boten, vliegtuigen, landbouwvoertuigen enz., leveren veruit de grootste bijdrage. In de VS en Europa zijn wegvoertuigen het belangrijkste type 'mobiele bron' van NO x (1) (3).
In gebieden waar wegvoertuigen de belangrijkste bron van NO x zijn, zijn er vaak hogere NO 2 -concentraties tijdens piekuren, zoals op weekdagen rond 17.00 uur, weergegeven in de NO 2 AQI hieronder. Enkele aanvullende interessante opmerkingen:
- De ozonconcentratie (O 3 ) neemt gedurende de dag toe terwijl de NO 2 -concentratie afneemt. Dat komt omdat NO 2 in aanwezigheid van zonlicht wordt omgezet in NO x .
- Na 18.00 uur bouwt de NO 2 -concentratie zich op omdat er geen zonlicht is dat NO 2 weer omzet in NO.
Figure 3 Example of AQI in London
In China bleek echter uit een onderzoek uit 2013 dat industriële bronnen de grootste (34% van het totaal) uitstoters van NO x zijn (4). Er is daarom geen sterk verband met NO 2 -concentraties en spitsverkeer.
Waarom is de NO 2 -concentratie zo laag?
De NO 2 AQI bevindt zich meestal in het bereik 'Goed' en wordt in het groen weergegeven. Maar omdat NO 2 wordt omgezet in andere verontreinigende stoffen die hun eigen negatieve effecten hebben, heeft de NO 2 in de atmosfeer nog steeds een negatieve invloed op onze gezondheid en het milieu. Als u meer gedetailleerde uitleg wilt over NO x in onze atmosfeer, bekijk dan onderstaande documenten.
Referenties en verder lezen
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.
