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[2014-11-14] 氮氧化物从何而来
 
 

一、什么是氮氧化物

氮氧化物指的是只由两种元素组成的化合物。作为空气污染物的氮氧化物是NONO2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。

二、氮氧化物的种类有哪些

常见的氮氧化物:

一氧化氮 (NO)  
二氧化氮 (NO2
 
一氧化二氮 (N2O) 
 
叠氮化亚硝酰 (N4O)  
三氧化氮自由基(NO3)  
三氧化二氮 (N2O3
 
四氧化二氮 (N2O4
 
五氧化二氮 (N2O5
 
三硝基胺 (N(NO2)3)

三、氮氧化物从何而来

1、机动车尾气:氮氧化物更重要的来源是机动车排放的尾气。也就是说,当汽车行驶时,内燃机燃烧过程的1600高温和富氧条件生成了氮氧化物。据统计,2008年,我国机动车保有量达到1.699亿辆。在北京、上海、广州等机动车保有量位于前40名的城市中,约50%的氮氧化物污染来自于机动车尾气的排放;深圳市机动车排放的氮氧化物占到了全市排放量的56.4%。而在民用车辆里,其中大型客车和重型货车排放的氮氧化物约占机动车排放氮氧化物总量的70%

2、采暖燃烧的锅炉采暖燃烧的锅炉也是氮氧化物的一大来源。据统计,在冬季采暖季节,北京大气中的氮氧化物浓度是夏天的10倍,当然,冬季排放的氮氧化物并没有比夏天多10倍,但由于夏天大气氧化性能好,能将氮氧化物快速转化掉。因此,冬季大气的氮氧化物污染问题显得更严重。

3、火力发电:空气中的氮氧化物,最大的来源是火力发电。据统计,2005年,我国氮氧化物排放总量超过1900万吨,其中火力发电是最大来源,燃煤电厂排放700万吨,其次是工业和交通运输部门,分别贡献了23%和20%。

4、其它 :氮氧化物天然排放的NOx,主要来自土壤和海洋中有机物的分解,属于自然界的氮循环过程。 人为活动排放的NO,大部分来自化石燃料的燃烧过程,如汽车、飞机、内燃机及工业窑炉的燃烧过程;也来自生产、使用硝酸的过程,如氮肥厂、有机中间体厂、有色及黑色金属冶炼厂等。据80年代初估计,全世界每年由于人类活动向大气排放的NOx5300万吨。NOx对环境的损害作用极大,它既是形成酸雨的主要物质之一,也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和消耗O3的一个重要因子。

在高温燃烧条件下,NOx主要以NO的形式存在,最初排放的NOxNO约占95%。 但是,NO在大气中极易与空气中的氧发生反应,生成NO2,故大气中NOx普遍以NO2的形式存在。空气中的NONO2通过光化学反应,相互转化而达到平衡。在温度较大或有云雾存在时,NO2进一步与水分子作用形成酸雨中的第二重要酸分——硝酸(HNO3)。在有催化剂存在时,如加上合适的气象条件,N02转变成硝酸的速度加快。特别是当NO2SO2同时存在时,可以相互催化,形成硝酸的速度更快。

此外,NOx还可以因飞行器在平流层中排放废气,逐渐积累,而使其浓度增大。NOx再与平流层内的O3发生反应生成NOO2N0O进一步反应生成NO2O2,从而打破O3平衡,使O3浓度降低,导致O3层的耗损。

 

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2014-11-14

 

 
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