tlenki azotu (NOx)
Źródła
tlenki azotu są wytwarzane w procesach spalania, częściowo ze związków azotu w paliwie, ale głównie przez bezpośrednie połączenie tlenu atmosferycznego i azotu w płomieniach. Tlenki azotu są wytwarzane naturalnie przez piorun, a także, w niewielkim stopniu, przez procesy mikrobiologiczne w glebach.
źródła emisji i tendencje
emisje tlenków azotu spowodowane przez człowieka dominują w całej Europie, a Wielka Brytania emituje około 2,2 mln ton NO2 rocznie., Z tego około jedna czwarta pochodzi z elektrowni, połowa z pojazdów silnikowych, a reszta z innych przemysłowych i domowych procesów spalania. W przeciwieństwie do emisji dwutlenku siarki, emisje tlenków azotu spadają powoli w Wielkiej Brytanii, ponieważ strategie kontroli emisji dla stacjonarnych i mobilnych źródeł są kompensowane przez rosnącą liczbę pojazdów drogowych.
emisje z wytwarzania energii elektrycznej – emisje NOx z wytwarzania energii elektrycznej są dość stałe od 1970 r.do 1990 r., Na początku lat 90. Zwiększone wykorzystanie gazu w produkcji energii elektrycznej zastąpiło węgiel i ropę naftową (DECC, 2009). Czystsze paliwo i bardziej nowoczesne elektrownie doprowadziły do znaczącej redukcji emisji NOx z sektora do 2000 r. Od 2000 r. bezwzględny poziom gazu wykorzystywanego do wytwarzania energii elektrycznej pozostał na dość stałym poziomie, a zwiększone zapotrzebowanie zaspokajały elektrownie węglowe. Od 2006 r. zużycie węgla (oraz całkowita ilość paliwa wykorzystywanego do wytwarzania energii elektrycznej) znacznie zmalało (DECC, 2009).,
emisje NOx z transportu drogowego – sektor transportu drogowego wniósł znaczący wkład w tendencję spadkową emisji w Wielkiej Brytanii. Emisje pochodzące z transportu drogowego mają obecnie największy udział w łącznym udziale Zjednoczonego Królestwa, wynoszący około 33% w 2010 r. (Defra, 2011 r.). Pierwsze samochody benzynowe z katalizatorami trójdrożnymi wprowadzono w 1992 roku, co spowodowało znaczną redukcję emisji NOx. Limity emisji dla samochodów z silnikiem wysokoprężnym i lekkich samochodów dostawczych weszły w życie w latach 1993/94., Limity emisji z pojazdów ciężarowych (HGV) po raz pierwszy weszły w życie w 1988 r., co doprowadziło do stopniowego zmniejszania poziomów emisji w miarę przenikania nowych pojazdów ciężarowych do floty. Wprowadzenie tych norm miało znaczący wpływ na emisje NOx z sektora transportu drogowego w porównaniu z latami 90. (RoTAP, 2012).
Więcej informacji i danych na temat emisji można znaleźć na stronie:http://naei.defra.gov.uk/overview/pollutants?pollutant_id=6
Chemia atmosfery i transport
głównym zanieczyszczeniem, bezpośrednio emitowanym, jest tlenek azotu (NO), wraz z niewielką ilością dwutlenku azotu (NO2)., NO jest utleniane przez Ozon w atmosferze, w skali czasu kilkudziesięciu minut, aby dać NO2. W powietrzu wiejskim, z dala od źródeł NO, większość tlenków azotu w atmosferze ma postać NO2. NO i NO2 są zbiorczo znane jako NOx, ponieważ są szybko przekształcane w ciągu dnia. NO2 jest podzielony przez światło UV, aby dać no i atom O, który łączy się z tlenem molekularnym (O2), aby dać Ozon (O3). Dlatego w ciągu dnia NO, NO2 i ozon występują w quasi-równowadze, która zależy od ilości światła słonecznego., Ostatecznie NO2 utlenia się do kwasu azotowego (HNO3, pary), który jest absorbowany bezpośrednio w ziemi, przekształca się w cząsteczki zawierające azotany lub rozpuszcza się w kropelkach chmur. W nocy różne procesy utleniania przekształcają NO2 w azotany.
chociaż kwas azotowy jest szybko wchłaniany w kontakcie z powierzchniami (kropelkami chmur, glebą lub roślinnością), inne tlenki azotu są usuwane raczej powoli i mogą przemierzać setki km przed ich ewentualną konwersją do kwasu azotowego lub azotanów. W związku z tym emisje w jednym kraju będą deponowane w innych., Wielka Brytania eksportuje około trzech czwartych emisji NOX (RoTAP, 2012).
zmierzone stężenia NO2 pokazują przewagę ruchu i źródeł miejskich, z największymi stężeniami w dużych aglomeracjach i przyległych do sieci autostrad, przy średnich rocznych stężeniach przekraczających 10 ppb na tych obszarach.
wpływ na ekosystem
, Jednak bezpośrednie działanie gazowych tlenków azotu może być również ważne, zwłaszcza w obszarach bliskich źródłom (np. pobocza przydrożne). Poziom krytyczny dla wszystkich rodzajów roślin ze względu na skutki NOx został ustalony na 30 µg / m3. Dowody doświadczalne sugerują, że umiarkowane stężenia NOx mogą powodować zarówno pozytywne, jak i negatywne reakcje wzrostu, przy czym potencjalne interakcje synergiczne z dwutlenkiem siarki (SO2) są bardzo ważne., Istnieją istotne dowody sugerujące, że skutki NO2 są znacznie bardziej prawdopodobne, aby były negatywne w obecności równoważnych stężeń SO2. W tym samym czasie stosunek SO2 do NO2 znacznie zmniejszył się na obszarach miejskich w Wielkiej Brytanii w ciągu ostatnich 30 lat.
jednym z ważnych skutków NOx może być jego wpływ na populacje owadów; istnieją dowody na poprawę wydajności szkodników owadzich na roślinach uprawianych w umiarkowanych stężeniach NO2 i SO2 (Dohmen et al.,, 1984)
tlenki azotu są również jednym z prekursorów fotochemicznego powstawania ozonu (zobacz Przegląd Ozonu, aby uzyskać informacje na temat oddziaływania ozonu).