Hogyan befolyásolja a nitrogén-oxid szennyezés a környezetet?

NEM_x A szennyezés akkor fordul elő, amikor a fosszilis tüzelőanyagok magas hőmérsékleten történő égése során nitrogén-oxidokat gáz formájában szabadítanak fel a légkörbe. Ezek a nitrogén-oxidok elsősorban két molekulából, salétrom-oxidból (NO) és nitrogén-dioxidból (NO) állnak₂); vannak más nitrogén-alapú molekulák, amelyek NO-nak tekinthetők_x, de sokkal alacsonyabb koncentrációban fordulnak elő. Szorosan rokon molekula, dinitrogén-oxid (N₂O), jelentős üvegházhatású gázok amely szerepet játszik globális éghajlatváltozás.

Nitrogén-oxidok képződnek, amikor a levegőből származó oxigén és nitrogén kölcsönhatásba lép magas hőmérsékletű égési esemény során. Ezek a körülmények az autómotorokban és a fosszilis tüzelőanyaggal működő villamos erőművekben fordulnak elő.

Különösen a dízelmotorok termelnek nagy mennyiségű nitrogén-oxidot. Ennek oka az ilyen típusú motorokra jellemző égésjellemzők, beleértve a magas üzemi nyomást és hőmérsékletet, különösen a benzinmotorokkal összehasonlítva. Ezenkívül a dízelmotorok lehetővé teszik a felesleges oxigén kilépését a hengerekből, csökkentve a katalizátorok hatékonyságát, amelyek megakadályozzák a legtöbb NO kibocsátását

NEM_x A gázok fontos szerepet játszanak a szmog képződésében, és a városokban gyakran megfigyelhető barna ködöt generálják, különösen nyáron. Ha napfényben UV sugárzásnak van kitéve, NE_x molekulák szétesnek és ózonot képeznek (O₃). A problémát tovább súlyosbítja az illékony szerves vegyületek (VOC) jelenléte a légkörben, amelyek szintén kölcsönhatásba lépnek az NO-val_x veszélyes molekulákat képeznek. A talaj szintjén az ózon komoly szennyező anyag, ellentétben a talajjal a védő ózonréteg sokkal magasabb a sztratoszférában.

Eső jelenlétében a nitrogén-oxidok salétromsavat képeznek, hozzájárulva a savas esők problémájához. Ezen felül NOx lerakódás az óceánokban tápanyagokat biztosít a fitoplanktonhoz, súlyosbítva a vörös árapály és más káros algák virágzása.

A nitrogén-oxidok, a salétromsav és az ózon könnyen bejuthat a tüdőbe, ahol súlyos károkat okoznak az érzékeny tüdőszövetben. Még a rövid távú kitettség is irritálhatja az egészséges emberek tüdejét. Azok a betegek, akiknek olyan orvosi állapota van, mint az asztma, bebizonyosodott, hogy ezen szennyező anyagok rövid ideig történő légzésével növeli a sürgősségi helyiség látogatásának vagy a kórházi tartózkodás kockázatát.

Az Egyesült Államokban a házak és apartmanok körülbelül 16% -a található egy főút 300 méteres körzetében, ami növeli a veszélyes NO-k expozícióját_x és származékaik. Ezeknek a lakosoknak - különösen a nagyon fiataloknak és az időseknek - ez a légszennyezés légúti megbetegedésekhez vezethet, mint például tüdőtágulás és hörghurut. NEM_x A szennyezés súlyosbíthatja az asztmát és a szívbetegségeket is, és a korai halál fokozott kockázatához kapcsolódik.

A Volkswagen hosszú ideje dízelmotorokat forgalmazott a járműpark legtöbb járműve számára. Ezek a kis dízelmotorok nagy teljesítményt és lenyűgöző üzemanyag-fogyasztást biztosítanak. Aggályok merültek fel az autók nitrogén-oxid-kibocsátása miatt, ám ezek a kis Volkswagen dízelmotorok voltak a motorok megfeleltek az Egyesült Államok Környezetvédelmi Ügynöksége és a kaliforniai légierőforrások szigorú követelményeinek Tábla.

Valahogy úgy tűnt, hogy néhány más autóipari vállalat képes megtervezni és előállítani saját erőteljes, de takarékos és tiszta dízelmotorjait. Világossá vált, hogy miért volt 2015 szeptemberében, amikor az EPA kiderítette, hogy a VW megcsalta a kibocsátási teszteket. Az autógyártó programozta a motorokat, hogy felismerjék a tesztelési körülményeket és reagáljanak olyan paraméterekkel történő automatikus működés mellett, amelyek nagyon alacsony mennyiségű nitrogén-oxidot eredményeznek. Normál haladás esetén ezek az autók a megengedett maximális érték tízszeresére és 40-szörösére képesek.

források

• EPA. Nitrogén-dioxid - egészség
• EPA. Nitrogén-dioxid (NOx) - Miért és hogyan irányítják őket?

Ezt a cikket a Geoffrey Bowers, Az Alfred Egyetem kémia professzora és a könyv szerzője A kémia megértése az autókon keresztül (CRC Press).