Азота оксид что это такое: Оксид азота(II) — это… Что такое Оксид азота(II)?

Содержание

Оксид азота(II) — это… Что такое Оксид азота(II)?

Оксид азота(II) (мон(о)оксид азота, окись азота, нитрозил-радикал) NO — несолеобразующий оксид азота. В нормальных условиях он представляет собой бесцветный газ, плохо растворимый в воде. Сжижается с трудом^{[источник не указан 301 день]}; в жидком и твёрдом виде имеет голубой цвет.

Наличие неспаренного электрона обусловливает склонность NO к образованию слабосвязанных димеров N₂O₂. Это непрочные соединения с ΔH° димеризации около 17 кДж/моль. Жидкий оксид азота(II) на 25 % состоит из молекул N₂O₂, а твёрдый оксид целиком состоит из них.

Получение

Оксид азота(II) — единственный из оксидов азота, который можно получить непосредственно из свободных элементов соединением азота с кислородом при высоких температурах (1200—1300 °C) или в электрическом разряде. В природе он образуется в атмосфере при грозовых разрядах (тепловой эффект реакции −180,9 кДж):

и тотчас же реагирует с кислородом:

При понижении температуры оксид азота(II) разлагается на азот и кислород, но если температура падает резко, то не успевший разложиться оксид существует достаточно долго: при низкой температуре скорость распада невелика. Такое резкое охлаждение называется «закалкой» и используется при одном из способов получения азотной кислоты.

В лаборатории его обычно получают взаимодействием 30%-ной HNO₃ с некоторыми металлами, например, с медью:

Более чистый, не загрязнённый примесями NO можно получить по реакциям:

Промышленный способ основан на окислении аммиака при высокой температуре и давлении при участии Pt, Cr₂O₃ (как катализаторов):

Химические свойства

При комнатной температуре и атмосферном давлении происходит окисление NO кислородом воздуха:

Для NO характерны также реакции присоединения галогенов с образованием нитрозилгалогенидов, в этой реакции NO проявляет свойства восстановителя с образованием нитрозилхлорида:

В присутствии более сильных восстановителей NO проявляет окислительные свойства:

В воде NO мало растворим и с ней не реагирует, являясь несолеобразующим оксидом.

Физиологическое действие

Оксид азота (белый) в цитоплазме клеток хвойных пород деревьев через час после механического воздействия. Темно-зелёные круги в клетках — ядра, в некоторых из ядер, в свою очередь, заметны ядрышки (светло-зелёные).

Как и все оксиды азота (кроме N₂O), NO — токсичен, при вдыхании поражает дыхательные пути.

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); С нарушением биосинтеза и метаболизма NO связаны такие заболевания, как эссенциальная артериальная гипертензия, ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда, первичная легочная гипертензия, бронхиальная астма, невротическая депрессия, эпилепсия, нейродегенеративные заболевания (болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона), сахарный диабет, импотенция и др.

Оксид азота может синтезироваться несколькими путями. Растения используют неферментативную фотохимическую реакцию между NO₂ и каротиноидами. У животных синтез осуществляют семейство NO-синтаз (NOS). NOS-ферменты — члены гем-содержащего суперсемейства ферментов, названных монооксигеназами. В зависимости от структуры и функций, NOS могут быть разделены на три группы: эндотелиальные (eNOS), нейрональные (nNOS) и индуцибельные (iNOS). В активный центр любой из NO-синтаз входит железопорфириновый комплекс, содержащий аксиально координированный цистеин или метионин. Хотя все изоформы NOS катализируют образование NO, они являются продуктами различных генов, каждая из них имеет свои особенности как в механизмах действия и локализации, так и в биологическом значении для организма.

Поэтому указанные изоформы принято также подразделять на конститутивную (cNOS) и индуцибельную (iNOS) синтазы оксида азота.

cNOS постоянно находится в цитоплазме, зависит от концентрации ионов кальция и кальмодулина (белок, являющийся внутриклеточным посредником переноса ионов кальция) и способствует выделению небольшого количества NO на короткий период в ответ на стимуляцию рецепторов. Индуцибельная NOS появляется в клетках только после индукции их бактериальными эндотоксинами и некоторыми медиаторами воспаления, такими как гамма-интерферон, фактор некроза опухоли и др. Количество NO, образующегося под влиянием iNOS, может варьировать и достигать больших количеств (наномолей). При этом продукция NO сохраняется длительнее.

NO играет ключевую роль в подавлении активности бактериальных и опухолевых клеток путем либо блокирования некоторых их железосодержащих ферментов, либо путем повреждения их клеточных структур оксидом азота или свободными радикалами, образующимися из оксида азота. Одновременно в очаге воспаления накапливается супероксид, который вызывает повреждение белков и липидов клеточных мембран, что и объясняет его цитотоксическое действие на клетку-мишень. Следовательно, NO, избыточно накапливаясь в клетке, может действовать двояко: с одной стороны вызывать повреждение ДНК и с другой — давать провоспалительный эффект.

Повреждение ДНК под действием NO является одной из причин развития апоптоза (запрограммированный процесс клеточного «самоубийства», направленный на удаление клеток, утративших свои функции). В экспериментах наблюдалось дезаминирование дезоксинуклеозидов, дезоксинуклеотидов и неповрежденной ДНК при воздействии раствора, насыщенного NO. Этот процесс ответствен за повышение чувствительности клеток к алкилирующим агентам и ионизирующему излучению, что используется в антираковой терапии.

Клиренс NO (скорость очищения крови от NO в процессе его химических превращений) происходит путем образования нитритов и нитратов и составляет в среднем не более 5 секунд. В клиренс могут быть вовлечены промежуточные ступени, связанные со взаимодействием с супероксидом или с гемоглобином с образованием пероксинитрита. Оксид азота может быть восстановлен NO-редуктазой — ферментом, тесно связанным с NO-синтазой.

В 1998 году Роберту Ферчготту, Луису Игнарро и Фериду Мураду была присуждена Нобелевская премия по физиологии и медицине с формулировкой: «За открытие роли оксида азота как сигнальной молекулы в регуляции сердечно-сосудистой системы». ^[1]

Применение

Получение NO является одной из стадий получения азотной кислоты.

См. также

Примечания

Оксид азота(II) — это… Что такое Оксид азота(II)?

Оксид азота(II) (мон(о)оксид азота, окись азота

, нитрозил-радикал) NO — несолеобразующий оксид азота. В нормальных условиях он представляет собой бесцветный газ, плохо растворимый в воде. Сжижается с трудом^{[источник не указан 301 день]}; в жидком и твёрдом виде имеет голубой цвет.

Получение

В природе он образуется в атмосфере при грозовых разрядах (тепловой эффект реакции −180,9 кДж):

и тотчас же реагирует с кислородом:

В лаборатории его обычно получают взаимодействием 30%-ной HNO₃ с некоторыми металлами, например, с медью:

Более чистый, не загрязнённый примесями NO можно получить по реакциям:

Химические свойства

При комнатной температуре и атмосферном давлении происходит окисление NO кислородом воздуха:

В присутствии более сильных восстановителей NO проявляет окислительные свойства:

В воде NO мало растворим и с ней не реагирует, являясь несолеобразующим оксидом.

Физиологическое действие

Как и все оксиды азота (кроме N₂O), NO — токсичен, при вдыхании поражает дыхательные пути.

За два последних десятилетия было установлено, что эта молекула NO обладает широким спектром биологического действия, которое условно можно разделить на регуляторное, защитное и вредное. NO действует как посредник в передаче клеточных сигналов внутри клетки и между клетками. Оксид азота, производимый клетками эндотелия сосудов, отвечает за расслабление гладких мышц сосудов и их расширение (вазодилатацию), предотвращает агрегацию тромбоцитов и адгезию нейрофилов к эндотелию, участвует в различных процессах в нервной, репродуктивной и иммунной системах. NO также обладает цитотоксическими и цитостатическими свойствами. Клетки-киллеры иммунной системы используют оксид азота для уничтожения бактерий и клеток злокачественных опухолей. С нарушением биосинтеза и метаболизма NO связаны такие заболевания, как эссенциальная артериальная гипертензия, ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда, первичная легочная гипертензия, бронхиальная астма, невротическая депрессия, эпилепсия, нейродегенеративные заболевания (болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона), сахарный диабет, импотенция и др.

Характерной особенностью NO является способность быстро (менее чем за 5 секунд) диффундировать через мембрану синтезировавшей его клетки в межклеточное пространство и легко (без участия рецепторов) проникать в клетки-мишени. Внутри клетки он активирует одни и ингибирует другие ферменты, участвуя в регуляции клеточных функций и фактически действуя как локальная сигнальная молекула. NO играет ключевую роль в подавлении активности бактериальных и опухолевых клеток путем либо блокирования некоторых их железосодержащих ферментов, либо путем повреждения их клеточных структур оксидом азота или свободными радикалами, образующимися из оксида азота. Одновременно в очаге воспаления накапливается супероксид, который вызывает повреждение белков и липидов клеточных мембран, что и объясняет его цитотоксическое действие на клетку-мишень. Следовательно, NO, избыточно накапливаясь в клетке, может действовать двояко: с одной стороны вызывать повреждение ДНК и с другой — давать провоспалительный эффект.

Оксид азота способен инициировать образование кровеносных сосудов. В случае инфаркта миокарда оксид азота играет положительную роль, так как индуцирует новый сосудистый рост, но при раковых заболеваниях тот же самый процесс вызывает развитие опухолей, способствуя питанию и росту раковых клеток. С другой стороны, вследствие этого улучшается доставка оксида азота в опухолевые клетки. Повреждение ДНК под действием NO является одной из причин развития апоптоза (запрограммированный процесс клеточного «самоубийства», направленный на удаление клеток, утративших свои функции). В экспериментах наблюдалось дезаминирование дезоксинуклеозидов, дезоксинуклеотидов и неповрежденной ДНК при воздействии раствора, насыщенного NO. Этот процесс ответствен за повышение чувствительности клеток к алкилирующим агентам и ионизирующему излучению, что используется в антираковой терапии.

Применение

Получение NO является одной из стадий получения азотной кислоты.

См. также

Примечания

Оксид азота в выдыхаемом воздухе для руководства в лечении астмы у взрослых

Актуальность

Мы изучили, полезно ли определение оксида азота в выдыхаемом воздухе (дыхательный маркер, который может указать на тип воспаления в легких) в коррекции медикаментозного лечения астмы у взрослых по сравнению с обычными методами коррекции лечения астмы. Концентрацию оксида азота в выдыхаемом воздухе легко определить, предлагая человеку дышать в доступный в продаже анализатор.

Характеристика исследований

Мы включили все рандомизированные контролируемые испытания, в которых коррекцию медикаментозного лечения астмы обычным клиническим способом (контрольная группа) сравнивали с использованием показателей оксида азота в выдыхаемом воздухе. У участников, включенных в клинические испытания, астма была диагностирована в соответствии с руководствами по диагностике и лечению астмы.

Доказательства актуальны на июнь 2016 года, когда был завершен последний поиск.

В процессе поиска мы обнаружили 7 исследований. Из 1700 рандомизированных участников полностью завершили клинические испытания 1546. Исследования различались в некоторых аспектах, таких как продолжительность исследования, момент смены лечения на основе показателей оксида азота в выдыхаемом воздухе (FeNO) и способ определения обострения заболевания. Длительность включенных исследований варьировала от 4 до 12 месяцев. Значения показателей FeNO, используемые для коррекции лечения, также варьировали. Показатели, используемые для снижения дозы лекарств, варьировали от 10 ppb до 25 ppb. Кроме этого, показатели, используемые для повышения дозы лекарств, варьировали от 15 ppb до 35 ppb во включенных исследованиях. Большинство исследований было проведено при поддержке индустрии.

Средний возраст участников варьировал от 28 до 54 лет.

Основные результаты

В этом обзоре, в который были включены 1700 взрослых с астмой, мы обнаружили, что определение оксида азота в выдыхаемом воздухе для коррекции дозы лекарств, применяемых для лечения астмы (по сравнению с контрольной группой), было полезным в сокращении числа обострений (приступов) в период проведения исследований. Однако, мы не обнаружили различий между группами в отношении других исходов астмы, таких как ежедневные клинические симптомы, госпитализации или дозы ингаляционных стероидов. Таким образом, использование показателей оксида азота в выдыхаемом воздухе для коррекции лечения астмы может снижать риск возникновения обострений/приступов астмы у взрослых, но не оказывает влияния на ежедневные клинические симптомы.

Качество доказательств

Качество доказательств варьировало от умеренного (при сравнении двух групп в отношении исхода — обострения заболевания) до очень низкого (когда группы сравнивали в отношении доз ингаляционных стероидов во время последнего посещения).

Снижение уровня выбросов парниковых газов, серы и оксида азота в отрасли судоходства

Большинство деталей, которые мы используем ежедневно, стали возможными благодаря отрасли для судовых . Морские перевозки и судоходство-это краеугольные камни нашего современного общества. Рост морской торговли в мире за последнее десятилетие опережал рост мирового населения. Кроме того, прогнозируется соответствие объема морских торговых союзов росту ВВП в следующем десятилетии.

«Повышение торговой активности не только сказывается на крупных грузовых судах. От этого выигрывают и многие другие суда, в том числе буксиры, надавите на лодки, баржи и суда, которые курсируют по внутренним водным путям и рекам»,-говорит Эдди Браун, директор по развитию судового бизнеса в компании КАММИНЗ Inc.» даже пассажирские суда пользуются увеличением объема торговли, что означает увеличение числа рабочих мест Увеличение объема торговли также приводит к росту благосостояния; все больше туристов интересуются просмотром китов или семьями, которые ищут прогулочные лодки»,-добавляет Браун.

Такая повышенная активность в отрасли морского судоходства приводит к необходимости снижения воздействия на окружающую среду судов. На протяжении многих лет в отрасли морских судов основное внимание уделяется уменьшению воздействия на окружающую среду, начиная с оксидов азота и серы и заканчивая парниковыми газами и углеродом. Давайте начнем с некоторых основных норм выбросов, наиболее подходящих для судовой промышленности.

Между тем, если вас интересуют нормы, лежащие в основе этих выбросов, ознакомьтесь с нормами по выбросам двигателя для судовых применений .

Глоссарий условий выбросов двигателей для судовой промышленности

NOx (оксиды азота)

Оксиды азота представляют собой группу высокореактивных газов, которые образуются при сгорании топлива (особенно при высоких температурах) во время сгорания. Автомобильные перевозки и производство энергии на электростанциях являются двумя наиболее эффективными источниками выбросов оксидов азота, генерируемых людьми. Между тем, многие суда с двигателями внутреннего сгорания также выделяют оксиды азота на различных уровнях.

SOx (оксиды серы)

Оксиды серы-это плохо пахнущие и токсичные газы. Они включают в себя диоксид серы (SO2) и другие группы молекул, изготовленных из атомов серы и кислорода. Оксиды серы образуются во время сгорания ископаемых видов топлива. Производство энергии и использование энергии в отрасли являются двумя главными источниками оксидов серы, генерируемых людьми. В то же время, многие суда с двигателями внутреннего сгорания также выделяют низкий уровень оксидов серы.

CO2 (углекислый газ)

Двуокись углерода-это парниковый газ (ПГ). Его производят как в естественных процессах, таких как вулканические извержения, так и в деятельности человека. Он часто рассматривается в качестве основного ПГ, излучаемого за счет деятельности человека. Человечество использует сгорание ископаемого топлива для транспортировки, выработки электроэнергии, промышленных процессов и за его пределами. Для судовых двигателей, двигатели для внутреннего сгорания, используемые в судах, являются одним из источников CO2 поколения.

Парниковые газы (ПГ)

Газы, которые вносят вклад в улавливание тепла в атмосфере, называются парниковыми газами. Название Теплица происходит от тепличных учреждений. Эти объекты улавливают тепло, необходимое для роста растений внутри. Отсюда и название парниковых газов. Существует четыре основных парниковых газа: углекислый газ (CO2), метан (Ch5), оксид азота (N2O) и фторсодержащие газы.

Если интересно, прочитайте парниковых газов углеродной нейтральности и отрицательности углерода; обзор популярных условий выбросов , чтобы узнать больше.

Почему нетx и снижение уровня SOx стало самым фокусом среди морских применений?

Как оксиды азота, так и оксиды серы вредны для здоровья людей, животных и растений. Для людей воздействие этих частиц может привести к респираторным проблемам. Для окружающей среды, оксиды азота и оксиды серы могут способствовать кислотным дождям. Кислотные дожди влияют на жизнь на суше и в воздухе, но наиболее отчетливо видны его последствия в водной среде . К ним относятся ручьи, озера и болота, в которых кислотные дожди негативно сказываются на рыбе и других диких животных.

Первоначальное приложение MARPOL VI ограничило содержание серы в топливе до 3,5%. Он также ограничивает выбросы оксидов азота до 17 г/кВт/ч для судов с номинальной скоростью вращения двигателя в 130 об/мин или менее. Выбросы закиси азота были ограничены 9,8 г/кВт/ч для судов с Номинальная частота вращения двигателя в 2 000 об/мин и более.

Важно отметить, что нормы международной морской организации (ИМО) также конкретно ограничивают содержание серы в топливе, использутом в двигателе. Этот фокус на топливе в дополнение к регулированию выбросов выхлопных газов двигателя.

Нормативы по выбросам Tier II и Tier III (ИМО)

После работы в приложении VI МАРПОЛ, ИМО продолжала устанавливать нормы, в которых были снижены задачи по выбросам. Каждое последующее регулирование (ИМО, Tier II и Tier III) продолжало снижать выбросы закиси азота и оксидов серы.

В результате этих правил, на сегодняшний день суда выделяют на 80% меньше оксидов азота и на 89% меньше оксидов серы по сравнению с их коллегами, которые были построены в 1990-х годах.

Вы можете узнать больше о решении по Tier III , а так же ознакомиться с технологиями, которые вам доступны для удовлетворения потребностей вашего бизнеса.

Почему новый акцент делается на сокращении выбросов ПГ среди морских применений?

Оригинальное приложение MARPOL, введенное в 2000 г., не ограничило выбросы всех парниковых газов. Регулирование ограничивает выбросы конкретных ПГ, таких как оксиды азота, и запрещает преднамеренное выбросы специфических парниковых газов, таких как, например, хлорфруглов.

Между тем, выбросы парниковых газов от судоходства превысили 1 000 000 000 тонн в год в 2018 году, согласно исследованию четвертого парникового газа (2020) . Хотя это составляет всего лишь 2,9% от глобальных выбросов, он по-прежнему достаточно большой, чтобы его можно было решить.

Для ИМО, в частности, индексы энергоэффективности построены для увеличения сокращения выбросов ПГ.

Индекс конструкции энергоэффективности и план энергоэффективности судов

ИМО решила принять подход к энергетической эффективности с целенаправленным подходом к борьбе с выбросами парниковых газов в судах. Для этой цели были введены следующие меры .

Индекс конструкции энергоэффективности (EEDI) нацелен на новые суда. Согласно ЭЕДИ, новые суда должны соответствовать уровням эффективности энергообеспечения.
План по повышению энергоэффективности судовых двигателей (Сиемр) направлен на новые и действующие суда. В нем излагается план, согласно которому судовладельцы должны повысить энергоэффективность своих новых и существующих судов.
Существующий индекс судовых двигателей (EEXI), достигший энергетической эффективности, демонстрирует энергетическую эффективность судна по сравнению с базовым показателем. Судам необходимо обеспечить снижение коэффициента снижения по сравнению с базовой линией ЭЕДИ.

В настоящее время эти меры применимы для более крупных судов, превышающих валовой тоннаж 400. Некоторые из судов этой категории включают пассажирские гильзы, нефтеналивных танкеров, грузовые суда, большие суда снабжения и большие паромы. Между тем, вполне вероятно, что эти меры будут стимулировать сокращение выбросов для меньших судов.

Видение сокращения выбросов парниковых газов для судовой промышленности

В будущем судовой промышленности предстоит грандиозная задача, цель которой-снизить воздействие на окружающую среду. Концепция ИМО включает в себя снижение интенсивности CO 2 (CO 2 _{выбросов на транспортные работы), по крайней мере, 40% к 2030, и к 70% к 2050. Он также включает в себя снижение выбросов ПГ из международных морских судов по меньшей мере на 50% к 2050 г. по сравнению с показателями 2008 2. Несмотря на то, что эти цели приспособлены для международных судов, очень вероятно, что и другие судовые системы также будут испытывать аналогичное сокращение выбросов.}

Многие технологии, начиная от хранения энергии и топливных элементов и заканчивая двигателями внутреннего сгорания, сыграют свою роль в достижении этой цели. Компания КАММИНЗ Inc. имеет мощное Морское наследие, начиная с начала компании в 1919 году. Сегодня компания КАММИНЗ сотрудничает со многими судовыми строителями и дизайнерами для поиска правильных технологий и решений в области судовых силовых систем.

Чтобы узнать больше об энергетических решениях Cummins для судоходства, посетите нашу веб-страницу.

Оксид азота оказался важным источником аэрозолей из органики

Считается, что повышение концентрации аэрозолей в атмосфере было одним из тех факторов, которые несколько притормозили темпы изменения климата в последнее десятилетие. Пока не понятно, как меняется концентрация аэрозолей в атмосфере, в связи с чем, их влияние на климат крайне сложно оценить.

Группа климатологов под руководством Рональда Коэна (Ronald Cohen) из университета Калифорнии в Беркли (США) изучала процессы формирования аэрозолей из органических молекул в воздухе над крупными городами в западной части Соединенных Штатов.

Как объясняют ученые, такие аэрозоли возникают при окислении летучих органических молекул оксидом азота (NO2), озоном (O3) или же гидроксил-радикалом (-ОН). Считается, что роль «первой скрипки» в этом процессе играют природные озон и гидроксил-радикалы, так как их концентрация в атмосфере существенно выше, чем у молекул NO2, единственным источником которых является деятельность человека.

Коэн и его коллеги проверили, так ли это, измерив концентрацию аэрозолей в атмосфере над территорией калифорнийского города Бейкерсфилд и соседней с ним долине Сан Хоаквин, где отсутствуют крупные поселения людей и промышленные центры.

По словам авторов статьи, большая часть измерений проходила ночью – днем молекулы оксида азота и связанного с ним нитрат-радикала (NO3) разрушаются под действием солнечных лучей.

Многократные измерения показали, что концентрация органических аэрозолей резко повышалась в ночное время. В среднем, их доля в нижних слоях атмосферы увеличивалась на 24%. Обнаружив столь значительное колебание в доле аэрозолей, климатологи попытались выяснить происхождение его отдельных компонентов.

Для этого ученые собрали образцы аэрозольных капель и проанализировали их химический состав. Оказалось, что примерно 27–40% из них содержали в себе хвосты нитратов. Это означает, что около трети «ночных» аэрозолей возникает в результате химических реакций органических соединений с оксидом азота или атмосферными нитрат-радикалами.

Более того, органические аэрозоли на основе нитратов составляют существенную долю и от общего объема микрокапель жидкостей в атмосфере Земли. По расчетам Коэна и его коллег, NO2 участвует в производстве около 2,3% аэрозолей в дневное время и примерно 5% – во время ночи.

Климатологи полагают, что результаты их исследования подчеркивают необходимость снижения выбросов оксида азота в городах и урбанизированных ландшафтах. Хотя аэрозоли благотворно влияют на климат в верхних слоях атмосферы, их присутствие в воздухе у поверхности Земли приводит к появлению смога, кислотных дождей, загрязнению почв и вод и другим негативным последствиям.

Мнение: для чего необходимо заботиться об азоте и восстановлении экосистем?

Попадание азота в окружающую среду является причиной множества случаев загрязнения. Помимо загрязнения воздуха и изменения климата, азот оказывает огромное влияние на экосистемы.

Одну из серьезных проблем, связанных с азотом, можно охарактеризовать одной фразой «Везде и незаметно». Выбросы азота трудно увидеть, говорим ли мы о «диффузном загрязнении» в сельском хозяйстве, сточных водах или выбросах оксидов азота при сжигании ископаемого топлива. Когда дело доходит до восстановления экосистем, то об азоте можно слишком легко не вспомнить. Но мы делаем это на свой страх и риск!

Возьмем, для примера некоторые из самых уязвимых экосистем – естественные торфяники. Многие такого рода системы по своей природе «олиготрофны», т.е. содержат ограниченное количество питательных веществ. Но эти драгоценные системы могут пострадать из-за широкого загрязнения атмосферы азотом или слишком большого количества питательных веществ, содержащихся в сточных водах (включая азот и фосфор). Биоразнообразие утрачивается, поскольку любящие азот виды вытесняют естественную флору, снижая при этом способность экосистемы накапливать углерод в земле.

Мои размышления на эту тему помогли мне во время работы с Экологическим агентством Северной Ирландии по борьбе с угрозой загрязнения аммиаком. Аммиак – это форма азота, которая выбрасывается в атмосферу из навоза и азотных удобрений. Из-за высоких выбросов аммиака в сельском хозяйстве имеющие важнейшее значение для сохранения биоразнообразия Ирландии естественные торфяники находятся в зоне серьезного риска, при этом исчезают ключевые виды растений, а запасы хранящегося здесь углерода находятся под угрозой. Проблемой являются множество угроз, нависших над торфяниками, а азот лишь одна из них.

В результате появился целый параллельный мир ученых и землеустроителей, обсуждающих проблему восстановления экосистем торфяников Ирландии. Как сократить масштабную заготовку торфа? Как регулировать уровень воды для стимулирования быстрейшего восстановления торфяников? Все такие подходы являются важнейшей часть жизненно необходимых для нас природных решений.

Живые или мертвые? Из-за высокого уровня загрязнения азотом восстановление торфяников Северной Ирландии находится под угрозой. У Марка Саттона в руках здоровый сфагнум (зелено-желто-красного цвета) и мертвый (темно-коричневый), который был уничтожен аммиаком, содержащемся в загрязнителе воздуха азоте (Фото © Марк Саттон и Нетти ван Дейк, UKCEH).

Если мы не вспомним о проблеме азота, то рискуем не достичь поставленных нами целей. Аммиак незримо выбрасывается с животноводческих ферм и крестьянских полей. Он попадает в воздух, а затем приземляется на торфяных болотах. В результате, даже если удастся избежать вырубок на торфяных болотах и идеально урегулировать водные ресурсы, торфяники окажутся под угрозой. Если мы действительно хотим защитить эти прекрасные уголки дикой природы, нам придется сократить выбросы аммиачного азота и найти оригинальные способы улучшения управления нашими землями.

Хорошая новость заключается в том, что аммиак также является тем самым дорогим товаром, который снижает ценность удобрений. Фактически каждый килограмм выбросов в атмосферу равен потере фермерами удобрений на примерно 1 доллар США. Пора уже нам понять, почему устойчивое регулирование азота отвечает интересам всех сторон. Фермеру для получения высокого урожая необходимо сохранять азот на ферме. В то же время это позволит сохранить чистоту торфяников и даст возможность природе процветать.

Несмотря на то, что существует множество способов сокращения выбросов азота в сельском хозяйстве (см. новое руководство ООН), об этой возможности восстановления экосистем слишком часто забывают. Важно иметь хороший план управления питательными веществами, если мы хотим добиться успеха.

Эти факты должен знать весь мир. «Азотный кризис» в Нидерландах является серьезной проблемой, т.к. чрезмерные выбросы азота препятствуют восстановлению экосистем. В Балтийском море, Мексиканском и Манильском заливах избыток азота в стоках вызывает цветение водорослей, увеличивая риск образования мертвых зон. На суше или в море, в Африке или Азии, восстановление экосистем и устойчивое регулирование азота должны идти рука об руку.

Вот почему мы не только участвуем в Десятилетии ООН по восстановлению экосистем. В новом специальном выпуске «Единая Земля» (представлен 21 января 2021 года), посвященном теме азота, вместе с коллегами из МСУА мы призвали признать время до 2030 года «Десятилетием азота». Согласно резолюции ЮНЕА, посвященной вопросам использования азота (UNEP/EA.4/Res.14), и Декларации Коломбо, для достижения целей в области устойчивого развития нам придется решать эти вопросы сообща.

Марк Саттон,

руководитель проекта ГЭФ/ЮНЕП «На пути к международной системе управления азотом» (МСУА).

Британский центр экологии и гидрологии, Эдинбург.

Ключевые вопросы проблемы азота и восстановления экосистем

Признать, что устойчивое регулирование азота и восстановление экосистем должны идти рука об руку.
Выбросы азота как препятствие на пути восстановления экосистем включают в себя как оксиды азота (NOx), так и аммиак (Nh4) и образуются в результате сжигания ископаемого топлива и сельскохозяйственной деятельности.
Эффект от воздействия Nh4 на уязвимые экосистемы может быть хуже, чем от воздействия NOx из-за «щелочного» свойства аммиака, наносящего ущерб чувствительному биоразнообразию, например, лишайникам и мхам.
Воздействие загрязненного азотом воздуха на экосистемы практически не изучалось во многих частях мира, что указывает на недостаточно признанную проблему. Эти вопросы сейчас впервые изучаются в рамках работы Южноазиатского азотного центра в качестве вклада в реализацию проекта МСУА.
Восстановление водных систем напрямую зависит от снижения уровня загрязнения как азотом, так и фосфором. Потребуются серьезные перемены в методах ведения сельского хозяйства и управления сточными водами, чтобы экосистемы получили шанс на восстановление.
Деятельность ЮНЕП по вопросам устойчивого управления азотом вписывается в целевые рамки Декларации Коломбо по сокращению вдвое азотных отходов из всех источников в рамках национальных планов действий к 2030 году и представляет миру возможность сберечь 100 миллиардов долларов США ежегодно.
Международная система управления азотом (МСУА) – это глобальная система поддержки науки для разработки международной политики по проблеме азота, созданная в рамках совместной работы ЮНЕП и Международной инициативы по азоту. Финансовая поддержка осуществляется через Глобальный экологический фонд (ГЭФ) и примерно 80 партнеров по проекту «На пути к МСУА» (2016-2022 гг.). МСУА вносит сквозной вклад в множество программ и межправительственных конвенций по вопросам азота.
Через МСУА и Глобальное партнерство по управлению питательными веществами (GPNM) ЮНЕП осуществляет сотрудничество с Конвенцией ООН о биологическом разнообразии, следуя целям, принятым в Айти, и предстоящим задачам на 2030 год в рамках программы по сохранению биоразнообразия на период после 2020 года (для принятия КБО на КС15 в Куньмине), работает над распространением целей Декларации Коломбо на все формы загрязнения питательными веществами.

Азота оксид

АЗОТА ОКСИД, КЛАСС ТОКСИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ – 3

ICSC: 0155

CAS № 10102-43-9	NO	Классификация ООН
ООН № 1660	Молекулярная масса: 30,01	Класс опасности ООН: 2.3
		Вторичная опасность по ООН: 5.1 и 8

ВИДЫ ОПАСНОСТИ / ВОЗДЕЙСТВИЯ

ОСТРАЯ ОПАСНОСТЬ / СИМПТОМЫ

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

ПОЖАРНАЯ ОПАСНОСТЬ

Негорючее, но способствует возгоранию других веществ.

НЕ ДОПУСКАТЬ контакта с горючими веществами.

ВЗРЫВООПАСНОСТЬ

Смеси газ/воздух взрывоопасны. Риск пожара и взрыва в результате бурного разложения при нагревании.

–

ВОЗДЕЙСТВИЕ

–

СТРОГИЕ МЕРЫ ГИГИЕНЫ!

ТРАНСПОРТИРОВКА/ХРАНЕНИЕ

Вдыхание

Кашель. Головокружение. Головная боль. Потливость. Затрудненное дыхание. Тошнота. Одышка. Боли в горле. Рвота. Слабость. Стерторозное дыхание. Симптомы могут быть отсроченными (см. Примечания).

Закрытая система и вентиляция.

Оксиды азота перевозят в железнодорожных и автомобильных цистернах, контейнерах и баллонах, которые являются временным его хранилищем. Обычно оксиды азота хранят в вертикальных цилиндрических (объемом 50 – 5000 м³) или горизонтальных цилиндрических (объемом 5 – 100 м³) резервуарах при атмосферном давлении и при температуре окружающей среды.

Кожа

Покраснение. Боль.

Защитные перчатки. Защитная одежда.

Глаза

Покраснение. Боль.

Защитные очки-маска, или защита глаз в сочетании с защитой органов дыхания.

Проглатывание

(см. Вдыхание).

Не принимать пищу, не пить и не курить во время работы. Мыть руки перед едой.

ЛИКВИДАЦИЯ

НЕЙТРАЛИЗАЦИЯ

В случае пожара: охлаждать баллоны, обливая их водой. В случае возгорания в окрестностях: разрешены все средства пожаротушения.

Провести эвакуацию из опасной зоны! Проконсультироваться со специалистом! Вентиляция. НЕ засыпать древесными опилками или другими горючими абсорбентами. Удалить пар, используя мелкие брызги воды. Нейтрализовать использованную воду мелом или содой.

При ликвидации аварий, связанных с выбросом (разливом) оксидов азота изолировать опасную зону, удалить из нее людей, держаться с наветренной стороны, избегать низких мест, в зону аварии входить только в полной защитной одежде. Непосредственно на месте аварии и вблизи источника заражения работы проводят в изолирующих противогазах или дыхательных аппаратах (ИП-4м, АСВ-2, АП-96, КИП-8) и средствах защиты кожи (Л-1, КИХ-4, КИХ-5 и др.). Для выхода из зоны заражения и при работе в условиях ЧС на удалении от источника заражения 300-500 м используют фильтрующие промышленные противогазы с коробками марки В, Н, С и патрон защитный универсальный ПЗУ-К.

Нейтрализуют оксиды азота 10%-ным раствором щелочи (например, 100 кг едкого натра и 900 литров воды) или водой с расходом 8-9 тонн на 1 тонну оксидов азота. При необходимости понижения температуры замерзания раствора щелочи добавляют моноэтаноламин.

Для осаждения паров используют распыленную воду. Для распыления воды или растворов применяют авторазливочные станции (АРС-14, АРС-15), тепловые специальные машины (ТМС-65), пожарные машины, а также имеющиеся на химически опасных объектах гидранты и спецсистемы.

В случае разлива сжиженных оксидов азота место разлива промывают большим количеством воды, изолируют песком, воздушно-механической пеной, обваловывают и не допускают попадания веществ в поверхностные воды. Для утилизации загрязненного грунта на месте разлива при нейтрализации оксидов азота срезают поверхностный слой грунта на глубину загрязнения, собирают и вывозят на утилизацию с помощью землеройно-транспортных машин (бульдозеров, скреперов, автогрейдеров, самосвалов). Места срезов засыпают свежим слоем грунта, промывают водой в контрольных целях.

ПЕРВАЯ ПОМОЩЬ

В зараженной зоне: обильное промывание глаз водой или 2%-ным раствором питьевой соды, надевание противогаза на пострадавшего, эвакуация на носилках транспортом.

После эвакуации из зараженной зоны: обильное промывание глаз водой или 2%-ным раствором питьевой соды, обработка пораженных участков кожи водой, мыльным раствором, покой, немедленная эвакуация в лечебное учреждение. Вдыхание в течение нескольких минут противодымной смеси, хромосмон 20-40 мл внутривенно, капельно. Ингаляции кислородом не проводить. Прополоскать рот.

ВАЖНЫЕ ДАННЫЕ

ФИЗИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ, ВНЕШНИЙ ВИД:
БЕСЦВЕТНЫЙ СЖАТЫЙ ГАЗ

ХИМИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ:
Вещество является сильным окислителем и реагирует с горючими материалами и восстановителями. При контакте с воздухом выделяет диоксид азота.

ПУТИ ПОСТУПЛЕНИЯ:
Вещество может всасываться в организм при вдыхании

РИСК ПРИ ВДЫХАНИИ:
При утечке содержимого очень быстро достигается опасная концентрация этого газа в воздухе.

ВЛИЯНИЕ КРАТКОВРЕМЕННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ:
Вещество раздражает глаза и дыхательные пути. Вдыхание этого вещества может вызвать отек легких (см. Примечания). Вещество может оказывать действие на кровь, приводя к образованию метгемоглобина. Воздействие может вызвать смерть. Эффекты могут быть отсроченными. Показано медицинское наблюдение.

ВЛИЯНИЕ ДОЛГОВРЕМЕННОГО ИЛИ МНОГОКРАТНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ:
Легкие могут поражаться при повторном или длительном воздействии.

НАЛИЧИЕ ДИОКСИДА АЗОТАОПРЕДЕЛЯЮТ:

-универсальный газоанализатор УГ-2 с индикаторной трубкой на оксиды азота с диапазоном измерений 0-200 мг/м3;

-мини-экспресс-лаборатория МЭЛ с диапазоном измерений 2,5-50 мг/м3;

-химический газоопределитель промышленных выбросов ГХПВ-2 с индикаторной трубкой на оксиды азота с диапазоном измерений 0-30, 0-200 мг/м3;

-лаборатория «Пчелка-Р» с использованием индикаторных трубок на оксиды азота с диапазоном измерений 2,5-50,1-100 мг/м3;

-стационарный газоанализатор ЭССА; -персональный индикатор-сигнализатор «МЕГАКОН».

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ (ПДК)

Температура кипения: -151.8°C

Температура плавления: -163.6°C

Растворимость в воде, мл/100 мл при 0°C: 7.4

Относительная плотность пара (воздух = 1): 1.04

Предельно допустимая концентрация (ПДК) оксида азота в воздухе населенных пунктов составляет 0,085 мг/м³, в воздухе рабочей зоны 5,0 мг/м³.

Порог обонятельного ощущения 10 мг/м³. При концентрации 90 мг/м³в течение 15 минут наблюдается раздражение глотки, позывы к кашлю, слюноотделение. Опасными при кратковременном воздействии считаются концентрации 200-300 мг/м³, при многочасовом воздействии переносимы концентрации не выше 70 мг/м³.

ПРИМЕНЕНИЕ

Оксиды азота применяются в производстве азотной кислоты (промежуточные продукты), являются окислителями в жидком ракетном топливе, используются при очистке нефтепродуктов от сероорганических соединений, применяются в качестве катализаторов при окислении органических соединений.

ПРИМЕЧАНИЯ

Симптомы отека легких часто проявляются через несколько часов и обостряются при физической нагрузке. Поэтому требуется отдых и медицинское наблюдение. Должен рассматриваться вопрос о немедленном введении соответствующего средства врачом или лицом им уполномоченным. В случае отравления этим веществом необходимо специальное лечение; должны быть в наличии соответствующие средства с инструкциями. Нет запаха как сигнала о токсических концентрациях.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

ПО КНОПКЕ СКАЧАТЬ

оксидов азота (NOx) | Система информации о загрязнении воздуха

Источники

Оксиды азота образуются в процессах горения, частично из соединений азота в топливе, но в основном за счет прямого сочетания атмосферного кислорода и азота в пламени. Окислы азота образуются естественным путем при молнии, а также, в небольшой степени, в результате микробных процессов в почве.

Источники и тенденции выбросов

Антропогенные выбросы оксидов азота преобладают в общем объеме выбросов в Европе, при этом выбросы в Великобритании составляют около двух.2 миллиона тонн NO ₂ ежегодно. Из них около четверти приходится на электростанции, половина — на автомобили, а остальная часть — на другие промышленные и бытовые процессы сжигания. В отличие от выбросов диоксида серы, выбросы оксидов азота в Великобритании снижаются только медленно, поскольку стратегии контроля выбросов для стационарных и мобильных источников компенсируются увеличением количества дорожных транспортных средств.

Выбросы от производства электроэнергии — Выбросы NOx от производства электроэнергии довольно постоянны с 1970 года по 1990 год.В начале 1990-х годов рост использования газа в производстве электроэнергии вытеснил уголь и нефть (DECC, 2009). Более чистое топливо и более современные электростанции привели к значительному сокращению выбросов NOx в этом секторе до 2000 года. С 2000 года абсолютный уровень газа, используемого для производства электроэнергии, оставался довольно постоянным, а повышенный спрос удовлетворялся за счет угольных электростанций. С 2006 года использование угля (и общее количество топлива, используемого для производства электроэнергии) существенно сократилось (DECC, 2009).

Выбросы NOx от автомобильного транспорта — сектор автомобильного транспорта внес значительный вклад в тенденцию к снижению выбросов в Великобритании. Выбросы от автомобильного транспорта в настоящее время вносят наибольший вклад в общий объем выбросов в Великобритании, составляя около 33% в 2010 году (Defra, 2011). Первые бензиновые автомобили с трехкомпонентным катализатором были представлены в 1992 году, что привело к значительному сокращению выбросов NOx. Пределы выбросов для дизельных автомобилей и легких грузовых автомобилей вступили в силу в 1993/94 году.Ограничения на выбросы от грузовых автомобилей (HGV) впервые вступили в силу в 1988 году, что привело к постепенному снижению уровня выбросов по мере появления в парке новых грузовых автомобилей. Введение этих стандартов оказало существенное влияние на выбросы NOx в секторе автомобильного транспорта по сравнению с 1990-ми годами (RoTAP, 2012).

Дополнительную информацию и данные о выбросах можно найти по адресу: http://naei.defra.gov.uk/overview/pollutants?pollutant_id=6

Химия атмосферы и перенос

Основным загрязняющим веществом, непосредственно выбрасываемым в атмосферу, является оксид азота. (NO) вместе с небольшой долей диоксида азота (NO ₂).NO окисляется озоном в атмосфере в течение десятков минут с образованием NO ₂. В сельском воздухе, вдали от источников NO, большая часть оксидов азота в атмосфере находится в форме NO ₂. NO и NO2 в совокупности известны как NO _x, потому что они быстро взаимно превращаются в течение дня. NO ₂ расщепляется УФ-светом с образованием NO и атома O, который соединяется с молекулярным кислородом (O ₂) с образованием озона (O ₃). Следовательно, в течение дня NO, NO ₂ и озон находятся в квазиравновесии, которое зависит от количества солнечного света.В конечном итоге NO ₂ окисляется до азотной кислоты (HNO ₃, пар), которая абсорбируется непосредственно землей, превращается в нитратсодержащие частицы или растворяется в облачных каплях. Ночью в результате различных процессов окисления NO ₂ превращается в нитраты.

Хотя азотная кислота быстро абсорбируется при контакте с поверхностями (облачными каплями, почвой или растительностью), другие оксиды азота удаляются довольно медленно и могут перемещаться на многие сотни километров, прежде чем они в конечном итоге превратятся в азотную кислоту или нитраты.Следовательно, выбросы в одной стране будут депонированы в других. Великобритания экспортирует около трех четвертей своих выбросов NO _X (RoTAP, 2012).

Измеренные концентрации NO ₂ показывают преобладание транспортных потоков и городских источников с наибольшими концентрациями в крупных городах и прилегающих к сети автомагистралей, со среднегодовыми концентрациями, превышающими 10 частей на миллиард в этих областях.

Воздействие на экосистему

Вероятно, что наибольшее влияние выбросов оксидов азота на территории Великобритании обусловлено их вкладом в общее осаждение азота.Однако прямое воздействие газообразных оксидов азота также может быть важным, особенно в районах, близких к источникам (например, на обочинах дорог). Критический уровень воздействия NOx для всех типов растительности установлен на уровне 30 мкг / м ³. Экспериментальные данные свидетельствуют о том, что умеренные концентрации NOx могут вызывать как положительную, так и отрицательную реакцию роста, при этом очень важна возможность синергетического взаимодействия с диоксидом серы (SO ₂). Имеются убедительные доказательства того, что эффекты NO ₂ с большей вероятностью будут отрицательными в присутствии эквивалентных концентраций SO ₂.В то же время отношение SO ₂ к NO ₂ значительно снизилось в городских районах Великобритании за последние 30 лет.

Одним из важных эффектов NOx может быть его влияние на популяции насекомых; есть данные об улучшении показателей насекомых-вредителей на растениях, выращиваемых при умеренных концентрациях NO ₂ и SO ₂ (Dohmen et al., 1984)

Окиси азота также являются одним из предшественников фотохимического образования озона (см. озон обзор информации о воздействии озона).

Оксиды азота | Окружающая среда, земля и вода

Распечатать
Молекулы оксидов азота
Термин оксиды азота (NOx) описывает смесь оксида азота (NO) и диоксида азота (NO ₂), которые образуются из природных источников, автомобилей и других процессов сжигания топлива.
Оксид азота бесцветен и окисляется в атмосфере с образованием диоксида азота. Двуокись азота имеет запах и является кислым и очень агрессивным газом, который может повлиять на наше здоровье и окружающую среду.
Оксиды азота — важные компоненты фотохимического смога. Они производят желтовато-коричневый цвет смога.
В плохо вентилируемых помещениях домашние бытовые приборы, такие как газовые плиты и газовые или дровяные обогреватели, могут быть значительными источниками оксидов азота.
Воздействие оксидов азота на окружающую среду и здоровье
Повышенные уровни диоксида азота могут вызвать повреждение дыхательных путей человека и повысить уязвимость человека к респираторным инфекциям и астме и их тяжесть.
Длительное воздействие высоких уровней диоксида азота может вызвать хроническое заболевание легких.
Он также может влиять на органы чувств, например, уменьшая способность человека чувствовать запах.
Высокий уровень диоксида азота также вреден для растительности — повреждает листву, замедляет рост или снижает урожайность сельскохозяйственных культур.
Двуокись азота может выцветать и изменять цвет мебели и тканей, ухудшать видимость и вступать в реакцию с поверхностями.
Стандарт качества воздуха
Рекомендуемые стандарты качества воздуха для диоксида азота:
0,12 частей на миллион (ppm) для 1-часового периода воздействия
0,03ppm для годового периода воздействия.
Эти стандарты разработаны для защиты чувствительных людей, таких как дети и астматики.
Типичные уровни диоксида азота вне помещений намного ниже 1-часового стандарта, и воздействие на этих уровнях обычно не усиливает респираторные симптомы.
Измерение оксидов азота
Измерение оксидов азота проводится с помощью метода, известного как «хемилюминесценция», который представляет собой химическую реакцию, излучающую энергию в виде света.
Эта конкретная реакция представляет собой окисление оксида азота (NO) до диоксида азота (NO ₂) озоном (O ₃), как показано ниже:
NO + O ₃> NO ₂ ^* + O ₂
Это экзотермическая (выделяющая тепло) реакция, при которой образуется активированная молекула NO ₂ ^*.Когда эти молекулы NO ₂ ^* возвращаются из активированного состояния в нормальное состояние, излучается некоторая энергия в виде небольшого количества света. Фотоэлектронный умножитель измеряет интенсивность излучаемого света.
Поскольку 1 молекула NO требуется для образования 1 молекулы NO ₂, интенсивность хемилюминесцентной реакции прямо пропорциональна концентрации NO в образце. Анализатор измеряет количество излучаемого света и преобразует его в концентрацию.
Анализатор оксидов азота.
Анализатор оксидов азота
На анимированной иллюстрации показано, как работает анализатор.
Вакуумный насос всасывает воздух для генератора озона и пробы окружающего воздуха в анализатор. Зеленая точка показывает путь отбора пробы окружающего воздуха. Высоковольтный коронный разряд генерирует озон в сухом воздухе, что показано на схеме линией красной точки.
Хемилюминесцентная реакция происходит только между O ₃ и NO.
Для измерения компонента NO ₂ прибор поочередно направляет поток окружающего воздуха через конвертер, содержащий катализатор (молибден), поддерживаемый при температуре 315 ° C, который преобразует любой присутствующий NO ₂ в NO перед вступлением в реакцию. клетка.
Синяя точка показывает пройденный путь. Разница между уровнями NO в непереключаемом и отклоненном газовых потоках составляет NO ₂.
Двуокись азота и здоровье | Калифорнийский совет по воздушным ресурсам
Что такое диоксид азота (NO
₂)?
Двуокись азота (NO ₂) — это едкий газ, который, наряду с мелкими взвешенными в воздухе твердыми частицами, способствует образованию красновато-коричневой дымки, характерной для туманного воздуха в Калифорнии.NO ₂ состоит из одного атома азота и двух атомов кислорода и является газом при температуре окружающей среды. Он имеет резкий запах и коричневато-красный цвет. NO ₂ является членом семейства химических веществ, состоящих из азота и кислорода, которые вместе известны как оксиды азота. Двумя наиболее распространенными оксидами азота являются NO ₂ и оксид азота (NO), и их комбинацию часто называют NO _X.
Откуда берется диоксид азота?
Хотя NO ₂ может выделяться непосредственно из источников горения, большая часть NO ₂ в окружающем воздухе образуется в атмосфере в результате реакций между оксидом азота (NO) и другими загрязнителями воздуха, которые требуют наличия солнечного света ( фотохимические реакции).NO ₂ способствует образованию ряда других загрязнителей воздуха, включая озон (O ₃), азотную кислоту (HNO ₃) и нитрат (NO ₃ ^—), содержащие частицы, которые также образуются в результате фотохимических реакций. реакции. Уровни NO ₂ в воздухе зависят от уровней прямых выбросов, а также от изменения атмосферных условий, особенно количества солнечного света.
Почему CARB и Агентство по охране окружающей среды США уделяют особое внимание диоксиду азота?
Регуляторы качества воздуха выбрали NO ₂ в качестве маркера для контроля уровней NO _X в окружающей среде по нескольким причинам.Большая часть информации об оксидах азота предназначена специально для NO ₂. Сюда входит информация о распределении в воздухе, воздействии на человека и дозе, а также о воздействии на здоровье. Имеется лишь ограниченная информация для NO и NO _X, а также большая неопределенность в отношении воздействия на здоровье NO или NO _X воздействия. Кроме того, выбросы NO ₂ сильно коррелируют с выбросами других оксидов азота и с некоторыми другими загрязнителями, связанными с дорожным движением. Следовательно, меры контроля, снижающие выбросы NO ₂, также уменьшат выбросы других видов NO _X.NO ₂ является важным прекурсором антропогенного O ₃ и ключевым агентом в образовании нескольких переносимых по воздуху токсичных веществ, включая азотную кислоту (HNO ₃), мелкие частицы, пероксиацетилнитрат, нитрозамины и нитро -полициклические ароматические углеводороды (нитро-ПАУ).
Следует отметить, что стандарт качества окружающего воздуха в Калифорнии специально предназначен для NO ₂, в то время как национальный стандарт качества атмосферного воздуха предназначен для NO _X как группы, а NO ₂ является маркером для определения достижения.Однако в обоих случаях цель состоит в том, чтобы контролировать выбросы NO _X как группу.
Какие виды вредного воздействия может вызвать диоксид азота?
Большое количество медицинской научной литературы указывает, что воздействие NO ₂ может вызвать неблагоприятные последствия для здоровья. Наиболее убедительные доказательства здоровья и медицинская основа для стандарта качества окружающего воздуха для NO ₂ являются результатами контролируемых исследований воздействия на человека, которые показывают, что воздействие NO ₂ может усилить реакцию на аллергены у аллергических астматиков.Кроме того, ряд эпидемиологических исследований продемонстрировал связь между воздействием NO ₂ и преждевременной смертью, сердечно-легочными эффектами, снижением функции легких у детей, респираторными симптомами, посещениями пунктов неотложной помощи при астме и усилением аллергических реакций.
Кто подвергается наибольшему риску от воздействия диоксида азота?
Младенцы и дети особенно подвержены риску, потому что они подвергаются непропорционально большему воздействию NO ₂, чем взрослые, из-за большей частоты дыхания для их массы тела и, как правило, большей продолжительности воздействия на открытом воздухе.Несколько исследований показали, что длительное воздействие NO ₂ в детстве, в период быстрого роста легких, может привести к уменьшению размера легких в зрелом возрасте у детей с более высокими по сравнению с более низкими уровнями воздействия. Кроме того, дети, страдающие астмой, обладают большей реактивностью дыхательных путей по сравнению со взрослыми астматиками. У взрослых наибольший риск представляют люди с хроническими респираторными заболеваниями, такими как астма и хроническая обструктивная болезнь легких.
Как диоксид азота влияет на окружающую среду?
За некоторыми исключениями, NO ₂ может нанести вред растительности, включая деревья, леса и посевы.Об этом сообщалось только тогда, когда совокупная продолжительность воздействия составляла не менее 0,2 ppm в течение 100 часов или более в течение вегетационного периода. Кроме того, NO ₂ может способствовать снижению видимости как напрямую, избирательно поглощая более короткие синие волны видимого света, так и косвенно, способствуя образованию нитратного аэрозольного тумана, который снижает видимость.
Является ли диоксид азота проблемой в помещении?
Уровни NO ₂ в помещении определяются в первую очередь наличием приборов, излучающих NO ₂, скоростью воздухообмена внутри помещения и снаружи, (т.е.д., независимо от того, открыты ли окна), и влияние сезона. Газовые плиты и обогреватели являются наиболее распространенными внутренними источниками выбросов NO ₂. Другие возможные источники включают в себя печи, водонагреватели и сушилки для одежды с неправильной вентиляцией. Зимние уровни обычно выше, чем летом, из-за более широкого использования газовых приборов зимой и меньшего использования окон для вентиляции.
Каковы стандарты качества окружающего воздуха для диоксида азота?
Стандарты качества окружающего воздуха определяют максимальное количество загрязняющих веществ, которые могут присутствовать в наружном воздухе без вреда для здоровья человека.В 2007 году, после обширного обзора научной литературы, Совет снизил государственный одночасовой стандарт для NO ₂ до 0,18 ppm и сохранил среднегодовой стандарт 0,030 ppm на основании данных о неблагоприятных последствиях для здоровья на уровне существующий часовой стандарт. Национальный стандарт был недавно пересмотрен в 2010 году после того, как исчерпывающий обзор новой литературы указал на доказательства побочных эффектов у астматиков при более низких концентрациях NO ₂, чем существующий национальный стандарт.
Среднее за 1 час Среднее за год
Национальный стандарт качества окружающего воздуха 0,100 промилле * 0,05311 Качество окружающего воздуха 0,05311 Стандарт качества окружающего воздуха 0,18 частей на миллион 0,030 частей на миллион
* Официальный уровень 1-часового стандарта NO ₂ составляет 100 частей на миллиард, что равно 0.100ppm, что показано здесь для более четкого сравнения с другими стандартами.
Оксид азота
2
Агентства по контролю качества воздуха могут дышать легче о действующих нормах выбросов
26 марта 2019 г. — Новое исследование дает более полную картину взаимосвязи между оксидами азота — частицами, образующимися в выхлопной трубе, являющимися причиной скандала с Volkswagen, также известными как NOx, — и PM2.5, …
Контроль антропогенных выбросов в атмосферу может улучшить качество воды в море
27 марта 2020 г. — Новое исследование подчеркнуло важность сокращения сжигания ископаемого топлива не только для сдерживания тенденции глобального потепления, но и для улучшения качества прибрежных …
Распутанные связи между оксидами азота и содержащимися в воздухе сульфатами помогают бороться с загрязнением воздуха из-за тумана
24 декабря 2019 г. — Исследовательская группа представила первое в своем роде исследование оксидов азота (NOx) и их роли в повышении и понижении содержания сульфатов в воздухе при загрязнении туманной атмосферы, предлагая политикам новое понимание способов…
Количество загрязнителей воздуха из лесных почв США увеличится с изменением климата
22 января 2019 г. — Ученые прогнозируют, что в некоторых регионах США будут наблюдаться более высокие уровни загрязняющих веществ, которые вызывают смог, кислотные дожди и респираторные проблемы из-за изменений лесных почв в результате климатических изменений …
Микробы могут расти на оксиде азота
18 марта 2019 г. — Оксид азота (NO) — центральная молекула глобального азотного цикла.Исследование показывает, что микроорганизмы могут расти на NO. Их результаты меняют наше представление о круговороте азота на Земле и о том, как …
Загрязнение воздуха от мест добычи нефти и газа, видимое из космоса
15 января 2020 г. — Спутники США и Европы помогают ученым измерять диоксид азота при бурении, добыче и …
Закись азота, парниковый газ, растет
18 ноября 2019 г. — Новое исследование международной группы ученых показало, что мы выбрасываем в атмосферу больше парниковых газов закиси азота, чем раньше…
Возможное объяснение городского смога
27 мая 2020 г. — Воздействие азотной кислоты на аэрозольные частицы в атмосфере может дать объяснение тому, что смог окутать города на морозе …
Катализ, нейтрализующий загрязняющие воздух NOx от выбросов электростанций
24 октября 2019 г. — Новое исследование описывает механизм катализа, который нейтрализует загрязняющие воздух NOx из выбросов электростанций.Исследователи использовали высокопольный спектрометр ядерного магнитного резонанса (ЯМР) …
Тазики задержанных могут задерживать не только ливневые воды
12 августа 2019 г. — Куда бы вы ни пошли, рядом с крупными объектами строительства построены водосборные бассейны ливневых стоков, предназначенные для регулирования потока дождевой воды и стоков. Теперь эти бассейны могут помочь в контроле …
оксидов азота | Национальный кадастр загрязнителей
Описание
Оксиды азота — это смесь газов, состоящая из азота и кислорода.Двумя наиболее токсикологически значимыми соединениями являются оксид азота (NO) и диоксид азота (NO ₂). К другим газам, относящимся к этой группе, относятся окись азота (или закись азота, N ₂ O) и пятиокись азота (NO ₅).
Двуокись азота производится для производства азотной кислоты. Большая часть азотной кислоты используется в производстве удобрений, а часть используется в производстве взрывчатых веществ как для военных, так и для горнодобывающих целей.
Сведения о веществе
Название вещества: Оксиды азота
Номер CASR: N / A
Молекулярная формула: NO, NO ₂, N ₂ O и N ₂ O ₅
Синонимы: NO: оксид азота, оксид азота, оксид азота, монооксид азота
NO ₂: диоксид азота
Физические свойства
НЕТ: резкий, душистый, бесцветный газ
Температура плавления: -163.6 ° С
Температура кипения: -151,8 ° C
Относительная плотность: 1,04 (воздух = 1)
NO2: красновато-коричневый газ с раздражающим запахом.
Температура плавления: -9,3 ° C
Температура кипения: 21,15 ° C
Плотность пара: 1,58
Химические свойства
NO горит только при нагревании водородом и образует азотную кислоту (сильную кислоту) при растворении в воде.
NO ₂ плохо растворяется в воде с образованием азотистой кислоты (слабой кислоты).
Дополнительная информация
Национальный реестр загрязнителей ( NPI ) содержит данные для всех источников выбросов оксидов азота в Австралии.
Описание
Низкий уровень оксидов азота может раздражать глаза, нос, горло и легкие, что может приводить к кашлю, одышке, усталости и тошноте. Воздействие также может привести к скоплению жидкости в легких в течение 1-2 дней после воздействия. Вдыхание высоких уровней оксидов азота может вызвать быстрое жжение, спазмы и отек тканей в горле и верхних дыхательных путях, снижение оксигенации тканей, скопление жидкости в легких и, возможно, даже смерть.
Контакт с кожей или глазами с высокой концентрацией оксидов азота или жидкого диоксида азота может привести к серьезным ожогам.
Вход в кузов
Оксиды азота могут вдыхаться или абсорбироваться через кожу.
Экспозиция
Большинство людей подвергаются воздействию оксидов азота при вдыхании загрязненного воздуха. Люди, которые живут рядом с источниками горения, такими как угольные электростанции или в районах интенсивного использования автотранспортных средств, или живут в домашних хозяйствах, которые сжигают много древесины или используют керосиновые обогреватели или газовые плиты, могут подвергаться воздействию более высоких уровней оксидов азота.Рабочие, занятые на объектах, где используются сварочные материалы, производят азотную кислоту или определенные взрывчатые вещества, могут вдыхать оксиды азота во время своей работы.
Двуокись азота и окись азота содержатся в табачном дыме.
Стандарты воздействия на рабочее место
Safe Work Australia устанавливает стандарты воздействия на рабочем месте свинца и соединений посредством стандартов воздействия на рабочем месте загрязняющих веществ, переносимых по воздуху. Эти стандарты подходят только для использования на рабочих местах и не ограничиваются какой-либо конкретной отраслью или операцией.Убедитесь, что вы понимаете, как интерпретировать стандарты, прежде чем использовать их.
Двуокись азота
Максимальное восьмичасовое средневзвешенное значение (TWA): 3 части на миллион (5,6 мг / м ³)
Максимальный предел кратковременного воздействия (STEL): 5 частей на миллион (9,4 мг / м ³)
Оксид азота
Максимальное восьмичасовое средневзвешенное значение (TWA): 25 частей на миллион (31 мг / м ³)
Закись азота
Максимальное восьмичасовое средневзвешенное значение (TWA): 25 частей на миллион (45 мг / м ³)
Рекомендации по питьевой воде
Австралийские директивы по питьевой воде включают следующие рекомендации по приемлемому качеству воды:
Нитриты
Максимум 3 миллиграмма на литр воды для здоровья
Нитраты
Максимум 50 миллиграммов на литр воды в медицинских целях для младенцев в возрасте до трех месяцев, в противном случае — 100 миллиграммов на литр воды.
Описание
Избыточный уровень оксидов азота, особенно диоксида азота (NO ₂), может вызвать гибель растений и корней и повредить листья многих сельскохозяйственных культур. NO ₂ — повреждающий компонент фотохимического смога. Чрезмерные уровни повышают кислотность дождя (снижают pH) и, таким образом, понижают pH поверхностных и грунтовых вод и почвы. Пониженный pH может иметь пагубные последствия, возможно, даже смерть, для множества биологических систем.
Вход в окружающую среду
Оксиды азота являются частью биогеохимического круговорота азота и обнаруживаются в воздухе, почве и воде.
В атмосфере оксиды азота быстро уравновешиваются диоксидом азота (NO ₂), который в конечном итоге образует кислотный дождь. В стратосфере оксиды азота играют решающую роль в поддержании уровня озона. Озон образуется в результате фотохимической реакции между диоксидом азота и кислородом.
Где это заканчивается
Оксиды азота быстро разлагаются при взаимодействии с другими веществами, содержащимися в воздухе. Двуокись азота может образовывать азотную кислоту на солнечном свете и является основным компонентом кислотных дождей, тропосферного озона и смога. Оксиды азота реагируют в почве и воде с образованием азотной кислоты.
Экологические нормы
В 1999 г. были установлены следующие стандарты качества атмосферного воздуха для диоксида азота:
Период усреднения 1 час, максимум 0.12 частей на миллион, с максимально допустимым превышением 1 день в год.
Период усреднения 1 год, максимум 0,03 частей на миллион.
Источники по отрасли
Промышленными источниками оксидов азота являются электроснабжение, горнодобывающая промышленность, добыча нефти и газа, обрабатывающая промышленность и производство нефти.
Диффузные источники и промышленные источники, включенные в данные о диффузных выбросах
Различные виды сельскохозяйственной деятельности (выращивание и кормление животных) и лесоводство (как «выжигание», так и вырубка) увеличивают скорость естественных процессов, приводящих к образованию оксидов азота.Сжигание топлива, например, нагревание и курение сигарет, также являются диффузными источниками оксидов азота.
Природные источники
Биологический круговорот азота включает процессы, которые производят оксид азота и закись азота в качестве промежуточных продуктов.
Термические процессы в атмосфере (во время молний или лесных пожаров) приводят к образованию оксидов азота.
Источники транспорта
Окиси азота присутствуют в выхлопных газах всех транспортных средств, в том числе автомобилей, газонокосилок, судов и лодок, самолетов и железных дорог.
Товары народного потребления
Нитратосодержащие удобрения содержат оксиды азота.
Источники, использованные при подготовке данной информации
Agency for Toxic Substance and Disease Registry (ASTDR), ToxFAQs: Nitrogen Oxides, по состоянию на май 2007 г.
Межправительственная группа экспертов по изменению климата (2001 г.), Изменение климата: Рабочая группа 1: научная основа (глава 4), по состоянию на май 2007 г.
Merck and Co. 2006, Merck Index, 14-е издание, США.
Национальный реестр загрязнителей (1999 г.), контекстная информация.
Офис Австралийского совета по безопасности и компенсации, Стандарты воздействия: оксид азота, по состоянию на май 2007 г.
Офис Австралийского совета по безопасности и компенсации, Стандарты воздействия: диоксид азота, по состоянию на май 2007 г.
Офис Австралийского совета по безопасности и компенсации, Стандарты воздействия: закись азота, по состоянию на май 2007 г.
Техническая консультативная группа 1999 г., Заключительный отчет Национальному совету по охране окружающей среды.
United Nations, International Chemical Safety Cards: окись азота, по состоянию на май 2007 г.
Организация Объединенных Наций, Международные карты химической безопасности: диоксид азота, по состоянию на май 2007 г.
United Nations, International Chemical Safety Cards: закись азота, по состоянию на февраль 2007 г.
Агентство по охране окружающей среды США. Интегрированная система информации о рисках (IRIS): диоксид азота, по состоянию на май 2007 г.
Safe Work Australia, Стандарты воздействия переносимых по воздуху загрязнителей на рабочем месте, по состоянию на январь 2019 г.
Национальный совет по здравоохранению и медицинским исследованиям (NHMRC), Австралийские рекомендации по питьевой воде (2011 г.) — обновлено в октябре 2017 г., по состоянию на май 2018 г.
Источники оксидов азота — Chemistry LibreTexts
Природные источники — Болты для освещения
Естественный источник оксидов азота возникает в результате удара молнии. Очень высокая температура в районе молнии заставляет кислород и азот в воздухе реагировать с образованием оксида азота .
\ [\ ce {N2 + O2 -> NO} \]
Оксид азота очень быстро реагирует с большим количеством кислорода с образованием диоксида азота .
\ [\ ce {NO + O2 -> NO2} \]
Оба соединения азота вместе известны как оксиды азота или \ (\ ce {NO_ {x}} \).
Человеческие источники оксидов азота
При нормальной температуре газообразные кислород и азот не взаимодействуют друг с другом. В присутствии очень высоких температур азот и кислород взаимодействуют вместе с образованием оксида азота.Эти условия встречаются при сжигании угля и нефти на электростанциях, а также при сжигании бензина в автомобилях. Оба этих источника примерно в равной степени способствуют образованию оксидов азота.
В районах с интенсивным автомобильным движением, например в крупных городах, количество выбрасываемых в атмосферу оксидов азота может быть весьма значительным. В районе Лос-Анджелеса основным источником кислотных дождей являются автомобили. В некоторых национальных парках, таких как Йосемити и Секвойя, запрещено автомобильное движение, чтобы ограничить ущерб, наносимый деревьям и растениям загрязнением воздуха.Это также уменьшает визуальный смог в воздухе.
Внешние ссылки
Клайд, Дейл Д. «Демонстрация динамита?» J. Chem. Educ. 1995 72 1130.
Дрисколл, Джерри А. « Демонстрация кислотных дождей: образование оксидов азота как побочного продукта высокотемпературного пламени в двигателях внутреннего сгорания .» J. Chem. Educ. 1997 74 1424.
Foster, Natalie I .; Heindel, Нед Д. «Открытие нитроглицерина: его получение и терапевтическое применение (SBS)». J. Chem. Educ. 1981 , 58 , 364.
Леенсон, И. А. «Приближение к равновесию в системе N ₂ O ₄ -NO ₂: распространенная ошибка в учебниках». J. Chem. Educ. 2000 77 1652.
Оксид азота и диоксид азота
Окись азота (NO) — это водорастворимый газ без цвета и запаха, который быстро реагирует с кислородом с образованием оксидов азота.Двуокись азота (NO ₂) имеет отчетливый оранжево-коричневый цвет. Диоксид азота также является водорастворимым газом с резким запахом. NO и NO ₂ часто присутствуют вместе в потоках воздуха в виде оксидов азота и вместе образуют NO _x.
Приложения
NO и NO ₂ обычно являются отходящими газами промышленного производства, включая: производство азотной кислоты, травление титана, травление нержавеющей стали, блеск алюминия, обработка металлов, рафинирование драгоценных металлов, химическое травление, производство удобрений, производство стекла, промышленные котлы. , и водно-химическое производство.NO _x также является значительным источником выбросов от угольных электростанций, где переработка происходит при высоких температурах. NO ₂ часто попадает в атмосферу в результате сгорания от транспортных средств, электростанций и котлов.
Воздействие на здоровье и окружающую среду
NO _x Газы играют важную роль в образовании озонового смога. Вдыхание высоких доз может привести к респираторным осложнениям.Людям, страдающим астмой, рекомендуется соблюдать особую осторожность, когда в окружающей среде присутствует NO. NO _x считается основным компонентом кислотных дождей.
Соответствие нормативным требованиям
Из-за воздействия NO _x на окружающую среду, выбросы NO _x тщательно изучаются местными и федеральными агентствами. Общее требование для контроля NO _x на уровне штата и на местном уровне требует, чтобы системы были спроектированы для удаления видимого оранжево-коричневого шлейфа NO ₂ до уровня непрозрачности ниже 5%.
Технологии управления
NO _x Удаление может быть простым или требовать нескольких этапов влажной очистки, в зависимости от различных факторов. Отношение NO к NO ₂ играет важную роль при определении технологии управления. Одноступенчатая очистка NO ₂ осуществляется с помощью противоточной мокрой газоочистки HEIL Series 730. Многоступенчатые скрубберы могут потребоваться для окисления NO до NO ₂ на первой стадии, а затем для удаления NO ₂ на второй стадии.

	Среднее за 1 час	Среднее за год
Национальный стандарт качества окружающего воздуха	0,100 промилле *	0,05311 Качество окружающего воздуха	0,05311 Стандарт качества окружающего воздуха	0,18 частей на миллион	0,030 частей на миллион