NO ₂ هو غاز بني محمر ينبعث من جميع محركات الاحتراق. هناك مركبان رئيسيان أساسهما النيتروجين ينبعثان من محركات الاحتراق: NO ₂ وأكسيد النيتريك (NO). ويشار إلى هذين الملوثين مجتمعين باسم _NOx أو أكاسيد النيتروجين.

Figure 1 Simplified cycle of NO and NO₂

كي تختصر:

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

عند نقطة الانبعاث (أي ماسورة العادم)، تكون نسبة NO _x حوالي 90% NO و10% NO ₂ (1).

وبعد بضع ساعات في الغلاف الجوي وفي وجود المركبات العضوية المتطايرة (VOCs)، يتحول أكسيد النيتروجين إلى NO ₂ . يمكن أن يحدث رد الفعل هذا خلال بضع ثوانٍ إلى بضع ساعات (2).

يتفاعل _ثاني أكسيد النيتروجين بشكل أكبر مع المواد الأخرى الموجودة في الهواء لتكوين حمض النيتريك والمواد الجسيمية والمواد التي تسمى PANs (نترات البيروكسي أسيل).

وأيضًا مع ضوء الشمس يمكن لـ NO ₂ أن يتحول مرة أخرى إلى NO وينتج الأوزون (O ₃ ) كملوث جانبي. ونظرًا لإمكانية إنتاج _ثاني أكسيد النيتروجين لهذه الملوثات "الثانوية" ، فمن المهم مراقبة وتنظيم ثاني _أكسيد النيتروجين.

تم ربط التعرض القصير والطويل _لثاني أكسيد النيتروجين بزيادة خطر الإصابة بمشاكل في الجهاز التنفسي. يعاني الأشخاص المصابون بالربو والأطفال الصغار وكبار السن من حساسية متزايدة لآثاره (1).

إن الملوثات الثانوية الناتجة عن وجود _ثاني أكسيد النيتروجين في الغلاف الجوي لها أيضًا آثارها الضارة. تعتبر PANs مادة مهيجة، ويسبب حمض النيتريك المطر الحمضي والجسيمات، ويسبب O3 مشاكل في الجهاز التنفسي.

كما ذكرنا سابقًا، تأتي انبعاثات _{أكسيد النيتروجين} من محركات الاحتراق. لكن ما يحدث في هذه المحركات هو تفاعل درجة الحرارة المرتفعة للهيدروكربونات الموجودة في الوقود الأحفوري مع الهواء (الذي يتكون من 80% نيتروجين). هناك أيضًا مصادر طبيعية لانبعاثات _أكاسيد النيتروجين مثل حرائق الغابات والصواعق ولكن الغالبية العظمى من _{ثاني أكسيد} النيتروجين في الغلاف الجوي ناتجة عن النشاط البشري.

Figure 2 Sources of NO_x emissions in the USA – 2014

هناك العديد من الصناعات المختلفة التي تنبعث منها أكاسيد _{النيتروجين} . يوضح الشكل (2) مصادر انبعاثات أكاسيد _{النيتروجين} في الولايات المتحدة الأمريكية التي تم قياسها في عام 2014. وتعد "المصادر المتنقلة" ، أي مركبات الطرق والقوارب والطائرات والمركبات الزراعية وما إلى ذلك، هي المساهم الأكبر بسهولة. في الولايات المتحدة الأمريكية وأوروبا، تعد مركبات الطرق هي النوع الرئيسي من "المصدر المتنقل" _لأكسيد النيتروجين (1) (3).

في المناطق التي تكون فيها مركبات الطرق هي المصدر الرئيسي لأكسيد _{النيتروجين} ، غالبًا ما تكون هناك تركيزات أعلى من أكسيد _{النيتروجين} خلال أوقات الذروة المرورية مثل حوالي الساعة 5 مساءً خلال أيام الأسبوع الموضحة في NO ₂ AQI أدناه. بعض الملاحظات الإضافية المثيرة للاهتمام:

• ويزداد تركيز الأوزون (O ₃ ) خلال النهار بينما يتناقص تركيز NO ₂ . وذلك لأن NO ₂ يتحول إلى NO _x في وجود ضوء الشمس.
• بعد الساعة 6 مساءً، يتراكم تركيز NO ₂ نظرًا لعدم وجود ضوء الشمس لتحويل NO ₂ مرة أخرى إلى NO.

Figure 3 Example of AQI in London

في الصين، ومع ذلك، وجدت دراسة أجريت في عام 2013 أن المصادر الصناعية هي أكبر (34٪ من الإجمالي) لانبعاثات أكاسيد _{النيتروجين} (4). ولهذا السبب لا توجد علاقة قوية بين تركيزات _ثاني أكسيد النيتروجين وحركة المرور في ساعات الذروة.

عادة ما يكون NO ₂ AQI في النطاق "جيد" ويظهر باللون الأخضر. ولكن نظرًا لأن _{ثاني أكسيد} النيتروجين يتحول إلى ملوثات أخرى لها آثارها السلبية، فإن _{ثاني أكسيد} النيتروجين الموجود في الغلاف الجوي لا يزال يؤثر سلبًا على صحتنا وبيئتنا. إذا كنت ترغب في الحصول على شرح أكثر تفصيلاً حول أكاسيد _{النيتروجين} الموجودة في غلافنا الجوي، فقم بإلقاء نظرة على هذه المستندات أدناه.