自然源的NO2数量比较稳定,主要来自微生物的活动、生物体氧化分解、火山喷发、林火、
电、平流层光化学过程、一NH2的氧化、土壤和海洋中的光解释放等。火山和闪电过程产生
量的NO和NO2,土壤细菌分解活动的产物则多为N2O,据估计,全球自然源NO2的年排放
在150亿吨左右(以氮计)。可见,该数量异常巨大,不过,自然界的源和汇是基本平衡的,
则,就会造成灾难。自然源基本维持不变状态,变化大的是人为源。
人为源
人为源的NOx是由人类的生活和生产活动产生和排放进入大气的。产生NO2的人类活动不
以下3个方面:①通过化石燃料的燃烧获取能量或动力,如火电、热电、交通车船和飞机;
通过生产制取产品,如生产、冶炼、加工;③处理废弃物,如垃圾焚烧。
实际上,人为排放的NOx绝大部分源于燃烧过程。现代火力发电厂是最大的固定源,机动
是主要移动源,除此之外工业炉窖、垃圾焚烧、某些工业生产过程以及居民生活等都是
的人为源。详见表2-1-13。
表2-1-13氮氧化物污染的产生原因及主要来源
高温燃烧时,空气中N2和O2生成NO2,燃烧中的含氮有机物亦生成NOx
自然界含氮有机物被细菌分解时产生NOx
3.生产中由于吸收不完全和设备泄漏,NOx进入空气;
4.与其他物质反应可产生NO2
然.自然界的火山爆发雷电、草原及森林火灾等;
来源2.细菌分解含氮有机化合物,如土壤中细菌的活动
固定来源
电厂锅炉及各种工业窑炉、民用炉灶
流动来源
机动车及其他内燃机排气
生产是最主要的非燃烧性发生源,各种硝化过程(如硝基染料生产、硝基制造等)
来源非燃烧性来源电镀,金属及非金属表面的处理过程金属高温焊接,催化剂制造过程塔式法、氮肥、
合成纤维、已二酸、对苯二等生产过程
其他来源
家庭炉、吸烟、青贮饲料的微生物降解
人为源的NO2数量随着社会经济发展水平的提高而增长。根据20世纪中期的估算,全球人
NO2的排放量(以氮计)约为1600万吨。其中,燃煤的贡献率51.3%,燃油贡献率
.当时美国全国的排放量独占全球人为排放总量的40%
美国NO4的排放量和2003年的排放状况见表214和表2115
表2-1-14美国的NOx年排放量记录
1968
1980
1990
1993
2003
泡量八万吨库年)
2120
2147
2137
2100
1882
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况有所不同。目前仍然是火电厂居首,机动车辆上升很快。
统计,日前全世界NO2年排放总量(以氮计)约为3000万吨。尽管发达国家广泛采取减
仍比35年前增加了88%。局部地区的NO2污染危害相当严重,这已是不容忽视的
NO2的毒性主要表现在对眼睛的刺激和对呼吸机能的影响,刺激和腐蚀灼伤肺组织,使呼
吸急促,顺应性低;NO2深人下呼吸道,引发支气管扩张症,甚至中毒性肺炎和肺水肿,呈现
呼吸道阻力增加,动脉血氧分压降低,肺泡巨噬细胞障碍和牙齿酸蚀等症状。损坏心、肝、肾的
功能和造血组织,严重的可导致死亡。人体暴露在NO2环境中,浓度25×10-6就能致病,
500×10-的浓度下将造成死亡,实际上,NO2的毒性比NO要强5倍,对人体的危害与暴露接
触的程度有关
N2O4的毒性同NO2。N2O对人体的影响主要是麻醉作用,少量吸入便会引起面部笑状痉
挛,吸人多量时将导致快速窒息、贫血和胎儿中毒流产。
无论NO、NO2或N2O4、N2O,在空气中的最高允许浓度均为5mg/m3(以NO2计)
大气中的NO能转化为NO,NO2溶于水生成和亚,遇碱性物质生成盐和亚
盐,人体一且摄入并积聚此类物质,就有可能引发和食道致癌。因此,有人将NO2称为致癌物,
NO为助癌物,在某种意义上是不无道理的,至少应引起人们的警觉并加以深入研究。
2.间接危害
前述的光化学烟雾是NO2因光解产生的二次污染物。它对人体的危害要比原始污染物大百
.1943年发生在洛杉矶与1970年发生在日本千叶和东京的公害事件,就是典型的案例,大部
分病症是一过性的,最多见的症状为眼睛和咽喉疼痛、咳喘、恶寒、呼吸困难以及麻木痉李、意
只丧失等
NO2在光照下产生O3,它是氧化剂的主要成分,由于O3难溶于水,不仅能强烈刺激眼睛
呼吸道黏膜,而且能深人肺部深处,增加呼吸道阻力,引起溶血反应和肺水肿,甚至损坏中枢
单经,导致细胞老化和机体膜脂质过氧化等生命现象
在大气光化学过程中,烃类化合物的反应产物大多是醛类物质,如甲醛、醛等。被吸收
从体内产生一系列呼吸系统疾病,光化学烟雾中的多数成分都是有害于人体的,它们对眼睛的
激值依次为:PBZN0.006×10-6,醛0.5×10-6,PAN0.7×106,甲醛1×10-6。
二、对生的危害
NO2与SO2一样,在大气中会通过两种形式降落地面:一是干沉降;二是湿沉降。NO的
过程,最终归宿是盐和。关于酸雨对生态的种种破坏是众所周知的。型酸雨的
如程度要比型酸雨更强,因为它对水体的酸化、对土壤的淋溶贫化、对作物和森林的灼伤
体对建构筑物和文物的腐蚀损伤等方面丝毫不逊于酸雨,因此造成的社会经济损失也不
于酸雨…不同的是,给土地增添了有益氮分。但这种“利”远小于“弊”。因为它可
速地表水富养化,并对水生和陆地的生态系统造成破坏。
大气中的NO2有一部分会进入同温层对臭氧层造成破坏,形成空洞和减薄臭氧层,对人类
是不利的。据资料称,大气中O3减少1%,人类的皮肤癌可能增加5%
02中的N2O是引起气候变暖的因素之一,虽然它在大气中的数量很少,但其温室效应是
20-300倍。
光化学烟雾能加速镀层和涂层的损坏,促使橡胶制品老化,NOx还能使染料褪色,尼龙制
N据不完全统计,全世界每年因酸雨对材料腐蚀造成的经济损失在200亿美元以上。
学烟雾形成0.1~1μm的亚微粒气溶胶不但可以长驱直入被人吸收到肺叶深部,而且也
1影响能见度的因素,对公众健康和生态环境产生巨大危害。
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品件,起因是该市的200多万辆汽车排放的尾气在紫外线照射下,产生光化学烟雾,致使
出现眼睛红肿、流泪、喉痛等症状,死亡率大大增加。随后;日本也多次发生类似的
O
低温下为蓝色液体或固体
熔点-100.7℃
(亚酐)N2O
沸点3.5℃(分解)不稳定
温度高于熔点即发生分解生成NO、NO2,与水、
(平面形)
碱反应生成亚和亚盐
相对分子质量46
红棕色刺激性有毒气体
N
熔点-11.2℃
NO
0 O
沸点21.5℃
下与N2O共
(平面形
低温下易生成二聚物NO1,常退
存,能溶于水生成确酸和亚
混合物
净化工程技术与设备