óxidos de nitrógeno (NOx)
fuentes
Los óxidos de nitrógeno se producen en procesos de combustión, en parte a partir de compuestos de nitrógeno en el combustible, pero principalmente por combinación directa de oxígeno atmosférico y nitrógeno en llamas. Los óxidos de nitrógeno se producen naturalmente por rayos, y también, en pequeña medida, por procesos microbianos en los suelos.
fuentes y tendencias de las emisiones
las emisiones antropogénicas de óxidos de nitrógeno dominan las emisiones totales en Europa, y el Reino Unido emite alrededor de 2,2 millones de toneladas de NO2 cada año., De esta cifra, aproximadamente una cuarta parte procede de centrales eléctricas, la mitad de vehículos de motor y el resto de otros procesos de combustión industriales y domésticos. A diferencia de las emisiones de dióxido de azufre, las emisiones de óxidos de nitrógeno solo están disminuyendo lentamente en el Reino Unido, ya que las estrategias de control de emisiones para fuentes estacionarias y móviles se ven compensadas por un número cada vez mayor de vehículos de carretera.
emisiones de la generación de electricidad – las emisiones de NOx de la generación de electricidad son bastante constantes desde 1970 en adelante hasta 1990., A principios de la década de 1990, el aumento del uso del gas en la generación de electricidad desplazó al carbón y al petróleo (DECC, 2009). El combustible más limpio y las centrales eléctricas más modernas condujeron a una reducción significativa de las emisiones de NOx del sector hasta el año 2000. A partir de 2000, el nivel absoluto de gas utilizado para la generación de electricidad se mantuvo bastante constante, y el aumento de la demanda se cubrió con centrales eléctricas de carbón. Desde 2006, el uso de carbón (y la cantidad total de combustible utilizado en la generación de electricidad) ha disminuido sustancialmente (DECC, 2009).,
emisiones de NOx del transporte por carretera – el sector del transporte por carretera ha contribuido significativamente a la tendencia a la baja de las emisiones del Reino Unido. Las emisiones del transporte por carretera representan actualmente la mayor contribución al total del Reino Unido, con alrededor del 33% en 2010 (Defra, 2011). Los primeros automóviles de gasolina con catalizadores de tres vías se introdujeron en 1992, lo que dio lugar a una reducción significativa de las emisiones de NOx. En 1993/94 entraron en vigor los límites de emisión para los automóviles diésel y los vehículos ligeros de transporte de mercancías., Los límites a las emisiones de los vehículos pesados de transporte de mercancías entraron en vigor por primera vez en 1988, lo que condujo a una reducción gradual de las tasas de emisión a medida que nuevos vehículos pesados penetraban en la flota. La introducción de estas normas ha tenido un impacto sustancial en las emisiones de NOx del sector del transporte por carretera en comparación con la década de 1990 (RoTAP, 2012).
Puede encontrar más información y datos sobre las emisiones en: http://naei.defra.gov.uk/overview/pollutants?pollutant_id=6
Química Atmosférica y transporte
el principal contaminante, emitido directamente, es el óxido nítrico (NO), junto con una pequeña proporción de dióxido de nitrógeno (NO2)., El no es oxidado por el ozono en la atmósfera, en una escala de tiempo de decenas de minutos, para dar NO2. En el aire rural, lejos de las fuentes de NO, la mayoría de los óxidos de nitrógeno en la atmósfera están en forma de NO2. El NO y el NO2 se conocen colectivamente como NOx porque se inter-convierten rápidamente durante el día. El NO2 se divide por la luz UV para dar NO y un átomo de O, que se combina con oxígeno molecular (O2) para dar ozono (O3). Por lo tanto, durante el día NO, NO2 y ozono existen en un cuasi-equilibrio que depende de la cantidad de luz solar., Finalmente, el NO2 se oxida en ácido nítrico (HNO3, vapor) que se absorbe directamente en el suelo, se convierte en partículas que contienen nitrato o se disuelve en gotitas de nubes. Por la noche, diferentes procesos de oxidación convierten el NO2 en nitratos.
aunque el ácido nítrico se absorbe rápidamente en contacto con las superficies (gotas de nubes, suelo o vegetación), los otros óxidos de nitrógeno se eliminan muy lentamente, y pueden viajar muchos cientos de km antes de su eventual conversión a ácido nítrico o nitratos. Consequently, emissions in one country will be deposited in others., El Reino Unido exporta alrededor de las tres cuartas partes de sus emisiones de NOX (RoTAP, 2012).
Las concentraciones de NO2 medidas muestran el predominio del tráfico y las fuentes urbanas, con las mayores concentraciones en las grandes conurbaciones y adyacentes a la red de autopistas, con concentraciones medias anuales superiores a 10 ppb en estas áreas.
impactos en el ecosistema
es probable que el efecto más fuerte de las emisiones de óxidos de nitrógeno en todo el Reino Unido sea a través de su contribución a la deposición total de nitrógeno., Sin embargo, los efectos directos de los óxidos de nitrógeno gaseosos también pueden ser importantes, especialmente en áreas cercanas a fuentes (por ejemplo, bordes de carreteras). El nivel crítico para todos los tipos de vegetación debido a los efectos de los NOx se ha fijado en 30 µg/m3. Las pruebas experimentales sugieren que las concentraciones moderadas de NOx pueden producir respuestas de crecimiento tanto positivas como negativas, siendo muy importante el potencial de interacciones sinérgicas con el dióxido de azufre (SO2)., Hay pruebas sustanciales que sugieren que es mucho más probable que los efectos del NO2 sean negativos en presencia de concentraciones equivalentes de SO2. Al mismo tiempo, la relación entre SO2 y NO2 ha disminuido considerablemente en las zonas urbanas del Reino Unido en los últimos 30 años.
un efecto importante del NOx puede ser su influencia en las poblaciones de insectos; hay evidencia de un mejor desempeño de plagas de insectos en plantas cultivadas en concentraciones moderadas de NO2 y SO2 (Dohmen et al.,, 1984)
Los óxidos de nitrógeno son también uno de los precursores de la formación fotoquímica de ozono (véase la sinopsis del ozono para obtener información sobre los efectos del ozono).