Univ. of Arizona (credits)
Gyakori kérdés, hogy miért mindig ilyen alacsony a nitrogén-dioxid (NO 2 ), a kén-dioxid (SO 2 ) és a szén-monoxid (CO) koncentrációja, és hasznos-e ezek mérése?
Ezen anyagok nyomon követésének fontosságának kiemelése érdekében ez a cikk elmagyarázza, honnan származnak ezek a szennyező anyagok, és hogyan hatnak egészségünkre és környezetünkre.
Hogy rövid legyen, ez a cikk csak az NO2-re összpontosít.
--
Mi az a nitrogén-dioxid (NO 2 )?
Az NO 2 egy vörösesbarna gáz, amelyet minden belsőégésű motor bocsát ki. A belsőégésű motorok két fő nitrogén alapú vegyületet bocsátanak ki: NO 2 és nitrogén-oxid (NO). Ezt a két szennyező anyagot együttesen NO x- nek vagy nitrogén-oxidnak nevezik.
Összefoglalni:
- NO2: Nitrogen Dioxyde
- NO: Nitric Dioxyde
- NOx: Oxides of Nitrogen = {NO2+NO}
NO 2 életciklus
A kibocsátás helyén (azaz a kipufogócsőben) az NO x aránya körülbelül 90 % NO és 10 % NO 2 (1).
Néhány óra légköri tartózkodás után illékony szerves vegyületek (VOC) jelenlétében az NO NO 2 -dá alakul. Ez a reakció néhány másodperctől néhány óráig tarthat (2).
Az NO 2 tovább reagál a levegőben lévő egyéb anyagokkal, salétromsavat, szemcséket és PAN-oknak (peroxiacil-nitrátoknak) nevezett anyagokat képezve.
Napfény hatására a NO 2 visszaalakulhat NO-vá, és mellékszennyező anyagként ózont (O 3 ) termel. Mivel a NO 2 képes előállítani ezeket a "másodlagos" szennyező anyagokat, fontos a NO 2 monitorozása és szabályozása.
Hogyan hat rám a NO 2 ?
A rövid és hosszú távú NO 2 expozíciót összefüggésbe hozták a légúti problémák fokozott kockázatával. Az asztmában szenvedők, kisgyermekek és idősebb felnőttek fokozottan érzékenyek a hatásaira (1).
A NO 2 légköri jelenléte által okozott másodlagos szennyező anyagoknak is megvannak a maguk káros hatásai. A PAN-ok irritáló hatásúak, a salétromsav savas esőt és részecskéket, az O3 pedig légúti problémákat okoz.
Ki és mi bocsát ki NO x -et ?
Ahogy korábban említettük, az NO x kibocsátás a belső égésű motorokból származik. De ami ezekben a motorokban történik, az a fosszilis tüzelőanyagban lévő szénhidrogének magas hőmérsékletű reakciója a levegővel (amely 80%-a nitrogén). Vannak természetes NOx- kibocsátási források is, például erdőtüzek, villámcsapások, de a légkörben lévő NO 2 túlnyomó többségét emberi tevékenység okozza.
Számos különböző iparág létezik, amelyek NO x -et bocsátanak ki. A (2) ábra az Egyesült Államokban 2014-ben mért NOx - kibocsátási forrásokat mutatja be. A „mobil források” , azaz a közúti járművek, hajók, repülőgépek, mezőgazdasági járművek stb. Az Egyesült Államokban és Európában a közúti járművek jelentik a NO x „mobil forrásának” fő típusát (1) (3).
Azokon a területeken, ahol a közúti járművek jelentik az NO x fő forrását, gyakran magasabb az NO 2 koncentrációja a forgalmi csúcsidőszakokban, például hétköznap délután 5 óra körül, az alábbi NO 2 AQI szerint. Néhány további érdekes megjegyzés:
- Az ózon (O 3 ) koncentrációja napközben növekszik, míg az NO 2 koncentrációja csökken. Ennek az az oka, hogy a NO 2 napfény hatására NOx -dá alakul.
- Este 6 óra után az NO 2 koncentrációja megnövekszik, mivel nincs napfény, amely a NO 2 -t NO-vá alakítaná vissza.
Figure 3 Example of AQI in London
Kínában azonban egy 2013-ban végzett tanulmány megállapította, hogy az ipari források a legnagyobb (az összmennyiség 34%-a) NO x kibocsátói (4). Ez az oka annak, hogy nincs szoros kapcsolat a NO 2 -koncentrációval és a csúcsforgalommal.
Miért olyan alacsony az NO 2 koncentrációja?
Az NO 2 AQI általában a „Jó” tartományban van, és zöld színnel jelenik meg. De mivel az NO 2 más szennyező anyagokká alakul át, amelyeknek megvannak a maguk negatív hatásai, a légkörben lévő NO 2 továbbra is negatívan hat egészségünkre és környezetünkre. Ha részletesebb magyarázatot szeretne kapni a légkörünkben lévő NO x- ről, tekintse át az alábbi dokumentumokat.
Hivatkozások és további irodalom
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.