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    氮氧化物污染

    2012-8-6 13:24:59

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        氮氧化物主要有氧化亚氮(N2O)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO2)、亚硝酸(HNO2)、硝酸(HNO3),还有少量三氧化二氮(N2O3)、四氧化二氮(N2O4)、三氧化氮(NO3)和五氧化二氮(N2O5)等。但N2O3、N2O4、NO3、N2O5和HNO2在大气中很不稳定,常温下很易转化成NO和NO2。通常氮氧化物系NO和NO2的总称,用NOx表示。NOx是主要的大气污染物之一,直接或间接与大气环境问题相关,如光化学烟雾、酸沉降、平流层臭氧损耗和全球气候变化。此外,氮沉降量的增加会导致地表水的富营养化和陆地、湿地、地下水系的酸化和毒化,从而对陆地和水生态系统造成破坏,最终对人体健康和生态环境安全产生不利影响。
     
        N2O是无色的惰性气体,又称“笑气”,是低层大气中含量较高的氮氧化物,含量约为0.3ppm(1%)。它主要来自天然源,由土壤中硝酸盐NO3-经细菌的反硝化作用或海洋海水的涌升,都会产生大量N2O。人为源有施肥、矿物燃烧和生物质的燃烧,其排放量要比前者小一个数量级。但大气中N2O浓度的年增长率为1.2%,随着合成氮肥工业和农业活动的发展,人为源的贡献正在增大,对环境的影响亦日渐重要。N2O在大气中可存留150年以上,是温室气体之一;传输到平流层后,会通过光化学反应转化成NO,进而破坏臭氧层。

        无色无味的NO和有刺激性的红棕色NO2是大气中主要的氮氧化物。NO2主要是由NO氧化而来。NOx在大气中的存留时间为1~4天,寿命较短,其污染效应主要为局地性和区域性的。NOx的天然源主要是生物源,人为源是由各种燃料在高温下的燃烧以及硝酸、氮肥、炸药和染料等生产过程中所产生的含NOx废气造成的。其中燃料燃烧排出的废气造成的污染最为严重。

       燃料燃烧时生成NOx的途径有两个:
       ①空气中的氮在高温下氧化。温度越高,燃烧区氮的浓度越大,NOx的生成量也越大。
       ②燃料中各种含氮化合物经燃烧分解氧化而生成。

        大气中的NOx最终转化成硝酸和硝酸盐颗粒物,经湿沉降和干沉降从大气中消除;但由此也会造成环境的酸化。NOx对呼吸器官有刺激作用,能侵入呼吸道深部细支气管和肺泡,引起肺水肿等疾患。氮氧化物污染的防治,主要是对以矿物燃料为能源的一切工业和生活活动,氮肥生产及使用,以及城市中机动车的排气等,进行N2O和NOx的控制。
     
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