EIx reostus tekib siis, kui fossiilsete kütuste põlemisel kõrgel temperatuuril eralduvad atmosfääri lämmastikoksiidid. Need lämmastikoksiidid koosnevad peamiselt kahest molekulist, lämmastikoksiidist (NO) ja lämmastikdioksiidist (NO)2); on ka teisi lämmastikul põhinevaid molekule, mida ei peeta NO-ksx, kuid neid esineb palju madalamates kontsentratsioonides. Lähedalt seotud molekul, dilämmastikoksiid (N2O), on märkimisväärne kasvuhoonegaas mis mängib rolli globaalsed kliimamuutused.
Kust pärineb NOx saaste?
Lämmastikoksiidid tekivad, kui õhust eralduv hapnik ja lämmastik interakteeruvad kõrgel temperatuuril põlemisel. Need tingimused esinevad autode mootorites ja fossiilkütusel töötavates elektrijaamades.
Eelkõige toodavad diiselmootorid suures koguses lämmastikoksiide. Selle põhjuseks on seda tüüpi mootoritele iseloomulikud põlemisomadused, sealhulgas nende kõrge töörõhk ja temperatuur, eriti kui võrrelda bensiinimootoritega. Lisaks võimaldavad diiselmootorid liigsest hapnikust silindritest väljuda, vähendades katalüüsmuundurite efektiivsust, mis takistavad enamiku NO
x gaasid bensiinimootorites.Millised on NOx-ga seotud keskkonnaprobleemid?
EIx gaasid mängivad olulist rolli sudu moodustumisel, tekitades linnades, eriti suvel, sageli pruuni ähmi. Päikesevalguses ultraviolettkiirte käes viibides EIx molekulid lagunevad ja moodustavad osooni (O3). Probleemi teeb veelgi hullemaks lenduvate orgaaniliste ühendite (VOC) sisaldus atmosfääris, mis interakteeruvad ka NO-gax moodustada ohtlikke molekule. Maapinnal olev osoon on erinevalt tõsisest saasteainest kaitsev osoonikiht palju kõrgemal stratosfääris.
Vihma olemasolul moodustavad lämmastikoksiidid lämmastikhapet, aidates kaasa happelise vihma probleemile. Lisaks NOx sadestumine ookeanides varustab fütoplanktonit toitainetega, süvendades punased looded ja muud kahjulikud vetikad õitsevad.
Mis on NOx-ga seotud terviseprobleeme?
Lämmastikoksiidid, lämmastikhape ja osoon võivad kõik kergesti siseneda kopsudesse, kus need kahjustavad õrna kopsukoe tõsiselt. Isegi lühiajaline kokkupuude võib ärritada tervete inimeste kopse. Neile, kellel on selliseid haigusi nagu astma, on tõestatud, et nende saasteainete hingamine lühikese aja jooksul suurendab traumapunkti külastuse või haiglas viibimise riski.
Ligikaudu 16% Ameerika Ühendriikide majadest ja korteritest asub peateest 300 jala kaugusel, suurendades kokkupuudet ohtlike lämmastikoksiididegax ja nende derivaadid. Nende elanike - eriti väga noorte ja eakate - jaoks võib selline õhusaaste põhjustada hingamisteede haigusi, nagu emfüseem ja bronhiit. EIx reostus võib süvendada ka astmat ja südamehaigusi ning on seotud suurenenud enneaegse surma riskiga.
Millist rolli mängib NOx saaste Volkswagen Diesel Scandalis?
Pikka aega on Volkswagen turustanud diiselmootoreid enamiku nende sõidukipargi sõidukite jaoks. Need väikesed diiselmootorid pakuvad rohkesti võimsust ja muljetavaldavat kütusesäästu. Muret tekitasid autode lämmastikoksiidi heitkogused, kuid need leevendati väikese Volkswagen diislikütuse nime all mootorid vastasid USA keskkonnakaitseagentuuri ja California õhuressursside rangetele nõuetele Juhatus.
Millegipärast näisid vähesed teised autofirmad suutvat ise oma võimsaid, kuid kokkuhoidlikke ja puhtaid diiselmootoreid kavandada ja toota. Sai selgeks, miks 2015. aasta septembris, kui EPA paljastas, et VW oli heitkoguste katseid petnud. Autotootja oli programmeerinud oma mootorid nii, et need tunneksid ära katsetingimused ja reageeriksid automaatselt, töötades parameetrite järgi, mis tekitavad väga väikeses koguses lämmastikoksiide. Tavaliselt sõites annavad need autod lubatud piirmäära 10–40-kordselt.
Allikad
- EPA. Lämmastikdioksiid - tervis
- EPA. Lämmastikdioksiid (NOx) - miks ja kuidas neid kontrollitakse
See artikkel on kirjutatud Geoffrey Bowers, Alfredi ülikooli keemiaprofessor ja raamatu autor Keemia mõistmine autode kaudu (CRC Press).