環(huán)境中氮氧化物的來源和危害
氮氧化物有N0,、N0、N203、N204等幾種,常用NO2來表示氮氧化物,其中污染大氣的主要是NO和NO2.
大氣中天然形成的全世界每年由于雷電、森林火災(zāi),火山爆發(fā)以及細(xì)菌對(duì)含氮有機(jī)物的分解作用所生成的達(dá)五億噸之多,
由于人類生產(chǎn)和生活活動(dòng)產(chǎn)生的達(dá)上萬噸,但是,由于人為排放的NO,濃度高,排放多集中在城市,工業(yè)區(qū)等人口擁密的地區(qū),因而造成的危害更大,人類活動(dòng)(包括生產(chǎn)和生活)產(chǎn)生的NO2,由燃料燃燒產(chǎn)生的約占90%以上,如電廠鍋爐、各種工業(yè)爐窯,機(jī)動(dòng)車及其他內(nèi)燃機(jī)中燃料高溫燃燒時(shí)、參與燃燒的空氣中的N2和氧生成NO2,燃料中含氮有機(jī)物氧化也生成NO2,另外,一些化工生產(chǎn)過程,如硝酸生產(chǎn)、硝化過程,金屬和非金厲表面的硝酸處理過程,催化劑制造及金屬高溫焊接,含氮化合物的化工過程中由于吸收不完全和設(shè)備的泄漏,都可能產(chǎn)生一定量的NO2推放大氣中.
NO2是自然界澉循環(huán)的重要部分,是生命圈中不可少的一環(huán),其結(jié)果,在排污染環(huán)境中,NO2的平均本底濃度為lPPb,但由于人類的生產(chǎn)和生活的活動(dòng)破壞了這一平衡,給環(huán)境人為造成NO2的污染,在都市區(qū)NO2的平均濃度為40?80ppb,甚至有的地方日平均濃度達(dá)到了0.3-0.4ppm。
NO2的性質(zhì)及其甩害
氮在大氣中是一種很豐富的物質(zhì),氮的分子化學(xué)性質(zhì)是穩(wěn)定的,而元素氮具有很高的活性,它的電負(fù)性為3.07,僅次于氟、氧、氯,這就使得氮和其他元家化合形成較強(qiáng)的價(jià)健和較穩(wěn)定的化合物,從-3到+5價(jià)態(tài)各級(jí)氧化態(tài)化合物,如NO2,N2O4,N3O4及N2O7,等都是不穩(wěn)定的化合物,在大氣中自動(dòng)分解為NO2及O2.
六種氮的氧化物及硝酸和亞硝酸都存在于大氣中,而只有n2o、no、no2具有可測(cè)定含量,而N20在低層大氣中很不活潑,僅與上層大氣的光化學(xué)反應(yīng)有關(guān),因而它不是大氣污染物,只有NO和NO2是大氣的主姿污染物,通稱為氮氧化物NO。
它們的性質(zhì)是:NO為無色、無味、無臭的不活潑氣體,在大氣中可被緩慢氧化為NO2,它的液化點(diǎn)為一151.7攝氏度,凝固點(diǎn)為一163.6攝氏度,液態(tài)和固態(tài)NO均呈綠色,微溶于水,在稀硝酸中溶解度增大,NO與氧化荊反應(yīng)生成NO2,與還原劑反應(yīng)生成N2,NO與人的血液中血紅蛋白親和力較強(qiáng),而降低血液輸送氡的功能,而導(dǎo)致中樞神經(jīng)受報(bào),引起痙攣和麻痹,高濃度急性中毒時(shí),將迅速導(dǎo)致肺郎充血和水腫,其致窒息死亡。
NO2是一種紅棕色具有窒息性嗅味氣體,大氣中只有1ppm就能感覺到它的存在,液化點(diǎn)為21.2攝氏度•凝固點(diǎn)為11.2攝氏度,液態(tài)NO,為黃色,固態(tài)則為白色,NO2溶于水使水呈酸性.NO2與堿、強(qiáng)堿弱酸鹽反應(yīng)生成亞硝酸鹽,與氨(NH2)反應(yīng)生成亞硝酸銨、與還原則反應(yīng)被還原為N2.
NO2嚴(yán)重刺激呼吸系統(tǒng),使血液中的血紅蛋白硝化,對(duì)人體的心、肝、腎及造血組織都有影響,nO2的慢性表現(xiàn)為支氣管和肺部組織呼吸灘礙,腸胃痛,牙痛。
NOx的危害還在于它能與碳?xì)浠衔镌谔?yáng)照射下發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng),而生成光化學(xué)煙霧,第二是產(chǎn)生酸雨,第三是存在于平流層中的NOx對(duì)臭氧層有破壞作用,第四是對(duì)人體的呼吸系統(tǒng)產(chǎn)生剌激作用,甚致發(fā)生支氣管炎,使農(nóng)作物減產(chǎn),樹木枯死,金屬損壞等。