<<
>>

7.4. Загрязнение биосферы оксидами азота

Азот образует семь оксидов, из них только монооксид и диоксид, N0 и N02, относятся к опасным загрязняющим веществам, причем диоксид более опасен, чем монооксид.

В естественных условиях в атмосфере количество оксидов азота измеряется долями процентов.

Азота на планете ежегодно мобилизуется около 140 млн т. Загрязнение оксидами азота происходит и на локальном, и на глобальном уровне.

Техногенные источники поступления оксидов азота в атмосферу: а) энергетика, сжигание топлива; б) автотранспорт; в) промышленность (цветная металлургия, коксохимическая и нефтехимическая отрасли).

Основным источником образования техногенных оксидов азота (до 80 % от всего объема) является азот топлива. При сгорании топлива в любых двигателях прежде всего появляется монооксид азота. Образуется он преимущественно при высоких температурах, присущих пламени, как следствие взаимодействия атмосферного азота с кислородом. Это так называемый термический N0. В зоне горения могут возникать относительно высокие концентрации N02 с последующим превращением обратно в N0 в послепламен- ной зоне. Окисление N0 до N02, так же как и сернистого ангидрида до серного, происходит в тропосфере под действием тех же факторов: фотохимическое окисление, окисление молекулярным, атомарным кислородом, озоном.

Оказываясь в стратосфере под действием солнечных лучей (при X 430 нм), диоксид азота подвергается фотодиссоциации (фотолизу):

Так попавший в тропосферу с эмиссией газов N20 становится основным источником N0 в стратосфере.

Особенность цикла азота в том, что образующийся атомарный кислород способен в свою очередь окислять монооксид азота до диоксида.

Дополнительно N0 быстро взаимодействует с озоном:

N02 быстро подвергается фотолизу:

Молекулярный кислород взаимодействует с атомарным кислородом с образованием озона:

Озон в свою очередь тоже подвергается фотолизу.

Есть сведения (Фельдман, 1975), что озоном, составляющим основную часть атмосферных оксидантов, может быть обусловлен фотохимический туман в атмосфере, который вызывает токсический эффект. Пороговой (по запаху) концентрацией озона в воздухе чаще всего принимают концентрацию 0,02 мг/м3. Негативное влияние озона на живые организмы предположительно связано с возникновением свободных радикалов, вызывающих в организмах клеточные повреждения. У людей следствием этого может быть нарушение респираторной функции.

Таким образом, в атмосферном воздухе осуществляется конверсия N0 и N02, которая вовлекает во взаимодействие загрязняющие органические вещества с образованием более токсичных соединений, например нитрозосоединений, нитроПАУ и др.

В атмосфере происходит рассеяние газов и их разбавление атмосферным воздухом. Токсичность N02 выше, чем N0. В связи с этим предельно допустимый уровень содержания оксида азота в воздухе составляет 0,6 мг/м3, а диоксида азота — почти на порядок ниже — 0,085 мг/м3.

Преобразование оксидов азота в атмосфере может сопровождаться образованием более токсичных веществ. Например, образовавшиеся при фотодиссоциации диоксида азота атомарный кислород и озон окисляют углеводороды с образованием формальдегида, ПАН и других опасных токсичных продуктов. Взаимодействие N0 с толуолом ведет к образованию нитрофенолов — высокотоксичных веществ.

Есть сведения, что оксид азота действует на центральную нервную систему, при больших концентрациях переводит оксигемогло- бин крови в метгемоглобин. Диоксид азота способствует развитию эмфиземы легких, астмы, нарушению легочной функции.

<< | >>
Источник: Мотузова Г.В., Карпова Е.А.. Химическое загрязнение биосферы и его экологические последствия. Учебник.. 2013

Еще по теме 7.4. Загрязнение биосферы оксидами азота:

  1. АЗОТА ОКСИД (N2O) ИЗ ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ ПРОЦЕССА ПРОИЗВОДСТВА АДИПИНОВОЙ кислоты
  2. Химическое загрязнение биосферы
  3. РАЗДЕЛ 5. ВСЕМИРНАЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕЖДУНАРОДНЫЙ МОНИТОРИНГ ЗАГРЯЗНЕНИЯ БИОСФЕРЫ
  4. Загрязнение биосферы
  5. Мотузова Г.В., Карпова Е.А.. Химическое загрязнение биосферы и его экологические последствия. Учебник., 2013
  6. РОЛЬ АНТРОПОГЕННОЙ ДЕГРАДАЦИИИ ХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ БИОСФЕРЫВ ЖИЗНИ СОВРЕМЕННОГО ОБЩЕСТВА
  7. ЗАГРЯЗНЕНИЕ БИОСФЕРЫ ГАЗООБРАЗНЫМИЗАГРЯЗНЯЮЩИМИ ВЕЩЕСТВАМИ(ОКСИДАМИ УГЛЕРОДА, СЕРЫ, АЗОТА)
  8. Общие сведения о поступлении оксидов углерода, азота, серы в атмосферу
  9. Загрязнение биосферы техногенными оксидами углерода
  10. Загрязнение биосферы оксидами серы
  11. 7.4. Загрязнение биосферы оксидами азота
  12. Биоиндикация загрязнения атмосферы оксидами серы. 
  13. ЗАГРЯЗНЕНИЕ БИОСФЕРЫ ТЯЖЕЛЫМИМЕТАЛЛАМИ
  14. ЗАГРЯЗНЕНИЕ БИОСФЕРЫ ОРГАНИЧЕСКИМИТОКСИКАНТАМИ
  15. РАДИОАКТИВНОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ БИОСФЕРЫ
  16. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯХИМИЧЕСКОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ БИОСФЕРЫ