لاس يحدث التلوث عندما يتم إطلاق أكاسيد النيتروجين كغاز في الغلاف الجوي أثناء احتراق الوقود الأحفوري بدرجة حرارة عالية. تتكون أكاسيد النيتروجين هذه بشكل رئيسي من جزيئين ، أكسيد النيتريك (NO) وثاني أكسيد النيتروجين (NO)2); هناك جزيئات أخرى قائمة على النيتروجين تعتبر لاس، لكنها تحدث بتركيزات أقل بكثير. جزيء وثيق الصلة ، أكسيد النيتروز (N2س) ، أمر مهم غازات الدفيئة الذي يلعب دورًا فيه التغيرات المناخية العالمية.
من أين يأتي تلوث أكسيد النيتروجين؟
تتكون أكاسيد النيتروجين عندما يتفاعل الأكسجين والنيتروجين من الهواء أثناء احتراق درجة حرارة عالية. تحدث هذه الظروف في محركات السيارات ومحطات الكهرباء التي تعمل بالوقود الأحفوري.
تنتج محركات الديزل ، على وجه الخصوص ، كميات كبيرة من أكاسيد النيتروجين. ويرجع ذلك إلى ميزات الاحتراق المميزة لهذا النوع من المحركات ، بما في ذلك ضغوط التشغيل العالية ودرجات الحرارة ، خاصة عند مقارنتها بمحركات البنزين. بالإضافة إلى ذلك ، تسمح محركات الديزل للأكسجين الزائد بالخروج من الأسطوانات ، مما يقلل من فعالية المحولات الحفازة التي تمنع إطلاق معظم NO.س الغازات في محركات البنزين.
ما هي الشواغل البيئية المرتبطة أكاسيد النيتروجين؟
لاس تلعب الغازات دورًا مهمًا في تكوين الضباب الدخاني ، مما يؤدي إلى إنتاج الضباب البني الذي يتم ملاحظته غالبًا على المدن ، خاصة خلال فصل الصيف. عند التعرض للأشعة فوق البنفسجية في ضوء الشمس ، لاس تتفكك الجزيئات وتتشكل الأوزون (O3). تتفاقم المشكلة بسبب وجود المركبات العضوية المتطايرة (VOC) في الغلاف الجوي ، والتي تتفاعل أيضًا مع NOس لتكوين جزيئات خطرة. الأوزون على مستوى الأرض ملوث خطير ، على عكس طبقة الأوزون الواقية أعلى بكثير في الستراتوسفير.
في وجود المطر ، تشكل أكاسيد النيتروجين حمض النتريك ، مما يساهم في مشكلة المطر الحمضي. بالإضافة إلى ذلك ، ترسب أكاسيد النيتروجين في المحيطات يوفر العوالق النباتية بالمغذيات، تفاقم قضية المد الأحمر وتزهر الطحالب الضارة الأخرى.
ما هي الشواغل الصحية المرتبطة أكاسيد النيتروجين؟
يمكن لأكاسيد النيتروجين وحمض النتريك والأوزون أن يدخلوا بسهولة إلى الرئتين ، حيث يتسببون في أضرار بالغة لأنسجة الرئة الحساسة. حتى التعرض على المدى القصير يمكن أن يهيج رئتي الأشخاص الأصحاء. بالنسبة لأولئك الذين يعانون من حالات طبية مثل الربو ، فقد ثبت أن مجرد قضاء وقت قصير في تنفس هذه الملوثات يزيد من مخاطر زيارة غرفة الطوارئ أو الإقامة في المستشفى.
ما يقرب من 16 ٪ من المنازل والشقق في الولايات المتحدة تقع على بعد 300 قدم من طريق رئيسي ، مما يزيد من التعرض للخطأ NOس ومشتقاتها. بالنسبة لهؤلاء السكان - خاصة الصغار والكبار - يمكن أن يؤدي تلوث الهواء هذا إلى أمراض الجهاز التنفسي مثل انتفاخ الرئة والتهاب الشعب الهوائية. لاس يمكن أن يزيد التلوث من تفاقم الربو وأمراض القلب ويرتبط بمخاطر عالية من الموت المبكر.
ما هو الدور الذي يلعبه تلوث أكسيد النيتروجين في فضيحة فولكس فاجن ديزل؟
لفترة طويلة ، قامت فولكس واجن بتسويق محركات الديزل لمعظم المركبات في أسطولها. توفر محركات الديزل الصغيرة هذه طاقة وافرة واقتصادية مذهلة في استهلاك الوقود. كانت هناك مخاوف بشأن انبعاثات أكسيد النيتروجين في السيارات ، ولكن تم استرضائها مثل وقود الديزل الصغير فولكس واجن استوفت المحركات المتطلبات الصارمة التي تتولى إدارتها وكالة حماية البيئة الأمريكية و California Air Resources مجلس.
بطريقة ما ، بدا أن القليل من شركات السيارات الأخرى قادرة على تصميم وإنتاج محركات الديزل القوية والنظيفة. أصبح من الواضح لماذا في سبتمبر 2015 ، عندما كشفت وكالة حماية البيئة أن فولكس فاجن كانت تغش اختبارات الانبعاثات. قام صانع السيارات ببرمجة محركاته للتعرف على ظروف الاختبار والتفاعل من خلال التشغيل التلقائي تحت معلمات تنتج كميات منخفضة جدًا من أكاسيد النيتروجين. ومع ذلك ، عند القيادة بشكل طبيعي ، تنتج هذه السيارات من 10 إلى 40 ضعف الحد الأقصى المسموح به.
مصادر
- وكالة حماية البيئة. ثاني أكسيد النيتروجين - الصحة
- وكالة حماية البيئة. ثاني أكسيد النيتروجين (NOx) - لماذا وكيف يتم التحكم فيهما
تمت كتابة هذه المقالة بمساعدة من جيفري باورزأستاذ الكيمياء في جامعة ألفريد ، ومؤلف الكتاب فهم الكيمياء من خلال السيارات (الصحافة اتفاقية حقوق الطفل).