NO ₂ là chất khí màu nâu đỏ thoát ra từ tất cả các động cơ đốt trong. Có hai hợp chất gốc nitơ chính được thải ra từ động cơ đốt: NO ₂ và oxit nitric (NO). Gọi chung hai chất ô nhiễm này được gọi là NO _x hoặc oxit nitơ.

Figure 1 Simplified cycle of NO and NO₂

Để tóm tắt:

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

Tại điểm phát thải (tức là ống xả), tỷ lệ NO _x vào khoảng 90% NO và 10% NO ₂ (1).

Sau vài giờ trong khí quyển và với sự có mặt của các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC), NO được chuyển thành NO ₂ . Phản ứng này có thể xảy ra trong vài giây đến vài giờ (2).

NO ₂ phản ứng sâu hơn với các chất khác trong không khí để tạo thành axit nitric, chất dạng hạt và các chất gọi là PAN (peroxyacyl nitrat).

Ngoài ra, dưới ánh sáng mặt trời NO ₂ có thể chuyển đổi trở lại thành NO và tạo ra ôzôn (O ₃ ) là chất ô nhiễm phụ. Do khả năng NO ₂ tạo ra các chất ô nhiễm "thứ cấp" này nên điều quan trọng là phải theo dõi và điều chỉnh NO ₂ .

Việc tiếp xúc ngắn hạn và dài hạn với NO ₂ có liên quan đến việc tăng nguy cơ mắc các vấn đề về hô hấp. Những người mắc bệnh hen suyễn, trẻ nhỏ và người lớn tuổi nhạy cảm hơn với tác dụng của nó (1).

Các chất ô nhiễm thứ cấp do sự hiện diện của NO ₂ trong khí quyển cũng có những tác động bất lợi riêng. PAN là chất gây kích ứng, axit nitric gây mưa axit và các hạt vật chất còn O3 gây ra các vấn đề về hô hấp.

Như đã đề cập trước đó, lượng khí thải NO _x đến từ động cơ đốt trong. Nhưng những gì đang xảy ra trong những động cơ này là phản ứng nhiệt độ cao của hydrocarbon trong nhiên liệu hóa thạch với không khí (80% là nitơ). Ngoài ra còn có các nguồn phát thải NO _x tự nhiên như cháy rừng, sét đánh nhưng phần lớn NO ₂ trong khí quyển là do hoạt động của con người gây ra.

Figure 2 Sources of NO_x emissions in the USA – 2014

Có rất nhiều ngành công nghiệp khác nhau phát thải _NOx . Hình (2) cho thấy các nguồn phát thải NO _x ở Hoa Kỳ được đo vào năm 2014. "Các nguồn di động" , tức là phương tiện giao thông đường bộ, tàu thuyền, máy bay, phương tiện nông nghiệp, v.v., dễ dàng là nguồn đóng góp lớn nhất. Tại Mỹ và Châu Âu, phương tiện giao thông đường bộ là loại “nguồn di động” chính của NO _x (1) (3).

Ở những khu vực mà phương tiện giao thông đường bộ là nguồn phát thải NO _x chính, nồng độ NO ₂ thường cao hơn trong thời gian giao thông cao điểm, chẳng hạn như khoảng 5 giờ chiều các ngày trong tuần được thể hiện trong AQI NO ₂ bên dưới. Một số ghi chú xen kẽ bổ sung:

• Nồng độ ozon (O ₃ ) tăng trong ngày trong khi nồng độ NO ₂ giảm. Đó là do NO ₂ chuyển hóa thành NO _x khi có ánh sáng mặt trời.
• Sau 6 giờ chiều, nồng độ NO ₂ tăng cao do không có ánh sáng mặt trời để chuyển NO ₂ trở lại thành NO.

Figure 3 Example of AQI in London

Tuy nhiên, tại Trung Quốc, một nghiên cứu được thực hiện vào năm 2013 cho thấy các nguồn công nghiệp là nguồn phát thải NO _x (4) lớn nhất (34% tổng số). Đây là lý do tại sao không có mối liên hệ chặt chẽ giữa nồng độ _NO2 và lưu lượng giao thông vào giờ cao điểm.

AQI NO ₂ thường ở mức 'Tốt' và được hiển thị bằng màu xanh lá cây. Nhưng do NO ₂ được chuyển hóa thành các chất ô nhiễm khác có tác động tiêu cực riêng nên NO ₂ trong khí quyển vẫn ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe và môi trường của chúng ta. Nếu bạn muốn có lời giải thích chi tiết hơn về NO _x trong bầu khí quyển của chúng ta, hãy xem qua các tài liệu dưới đây.