氮氧化物 - nitrogen oxides包括多種化合物，如一氧化二氮 - N2O、一氧化氮 - N0、二氧化氮 - NO2、三氧化二氮 - N203、四氧化二氮 - N204和五氧化二氮 - N205等。除二氧化氮以外，其他氮氧化物均極不穩(wěn)定，遇光、濕或熱變成二氧化氮及一氧化氮，一氧化氮又變?yōu)槎趸?。因此，職業(yè)環(huán)境中接觸的是幾種氣體混合物常稱為硝煙（氣），主要為一氧化氮和二氧化氮，并以二氧化氮為主。氮氧化物都具有不同程度的毒性。

簡介

氮氧化物指的是只由氮、氧兩種元素組成的化合物。作為空氣污染物的氮氧化物是NO和NO2的總稱，用NOx表示。NOx是主要的大氣污染物之一，直接或間接與大氣環(huán)境問題相關(guān)，如光化學(xué)煙霧、酸沉降、平流層臭氧損耗和全球氣候變化。此外，氮沉降量的增加會(huì)導(dǎo)致地表水的富營養(yǎng)化和陸地、濕地、地下水系的酸化和毒化，從而對陸地和水生態(tài)系統(tǒng)造成破壞，最終對人體健康和生態(tài)環(huán)境安全產(chǎn)生不利影響。

種類

常見的氮氧化物：

一氧化氮；

二氧化氮；

一氧化二氮；

疊氮化亞硝酰；

三氧化氮自由基；

三氧化二氮；

四氧化二氮；

五氧化二氮；

三硝基胺。

理化性質(zhì)

除五氧化二氮為固體外，其余均為氣體。其中四氧化二氮是二氧化氮二聚體，常與二氧化氮混合存在構(gòu)成一種平衡態(tài)混合物。一氧化氮和二氧化氮的混合物，又稱硝氣 - 硝煙。

相對密度:一氧化氮接近空氣，一氧化二氮、二氧化氮比空氣略重。

熔點(diǎn)：五氧化二氮為30℃，其余均為零下。均微溶于水，水溶液呈不同程度酸性。一氧化氮、二氧化氮水中分解生成硝酸和氧化氮。一氧化二氮300℃以上才有強(qiáng)氧化作用，其余有不同程度氧化性，特別是五氧化二氮，在-10℃以上分解放出氧氣和硝氣。

氮氧化物系非可燃性物質(zhì)，但均能助燃，如一氧化二氮 - N2O、二氧化氮和五氧化二氮遇高溫或可燃性物質(zhì)能引起爆炸。

毒理學(xué)

氮氧化物中氧化亞氮 - 笑氣作為吸入麻醉劑，不以工業(yè)毒物論；余者除二氧化氮外，遇光、濕或熱可產(chǎn)生二氧化氮，主要為二氧化氮的毒作用，主要損害深部呼吸道。一氧化氮尚可與血紅蛋白結(jié)合引起高鐵血紅蛋白血癥。人吸入二氧化氮1分鐘的MLC為200ppm。

來源

火力發(fā)電

空氣中的氮氧化物，最大的來源是火力發(fā)電。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005年，我國氮氧化物排放總量超過1900萬噸，其中火力發(fā)電是最大來源，燃煤電廠排放700萬噸，其次是工業(yè)和交通運(yùn)輸部門，分別貢獻(xiàn)了23％和20％。

機(jī)動(dòng)車尾氣

氮氧化物更重要的來源是機(jī)動(dòng)車排放的尾氣。也就是說，當(dāng)汽車行駛時(shí)，內(nèi)燃機(jī)燃燒過程的1600℃高溫和富氧條件生成了氮氧化物。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2008年，我國機(jī)動(dòng)車保有量達(dá)到1。699億輛。在北京、上海、廣州等機(jī)動(dòng)車保有量位于前40名的城市中，約50%的氮氧化物污染來自于機(jī)動(dòng)車尾氣的排放；深圳市機(jī)動(dòng)車排放的氮氧化物占到了全市排放量的56。4％。而在民用車輛里，其中大型客車和重型貨車排放的氮氧化物約占機(jī)動(dòng)車排放氮氧化物總量的70%。

采暖燃燒的鍋爐

采暖燃燒的鍋爐也是氮氧化物的一大來源。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在冬季采暖季節(jié)，北京大氣中的氮氧化物濃度是夏天的10倍，當(dāng)然，冬季排放的氮氧化物并沒有比夏天多10倍，但由于夏天大氣氧化性能好，能將氮氧化物快速轉(zhuǎn)化掉。因此，冬季大氣的氮氧化物污染問題顯得更嚴(yán)重。

危害

呼吸系統(tǒng)疾病

氮氧化物作為一次污染物，本身會(huì)對人體健康產(chǎn)生危害，它可刺激人的眼、鼻、喉和肺部，容易造成呼吸系統(tǒng)疾病，例如引起導(dǎo)致支氣管炎和肺炎的流行性感冒，誘發(fā)肺細(xì)胞癌變；對兒童來說，氮氧化物可能會(huì)造成肺部發(fā)育受損。

氮氧化物還會(huì)產(chǎn)生多種二次污染。它是生成臭氧的重要物質(zhì)之一，與臭氧濃度和光化學(xué)污染緊密相關(guān)。臭氧將刺激人的眼睛和呼吸道，導(dǎo)致農(nóng)業(yè)減產(chǎn)、損壞文物等。由于臭氧及形成臭氧的物質(zhì)容易在大氣中輸送、擴(kuò)散，使得光化學(xué)煙霧往往成為一個(gè)區(qū)域性問題，其覆蓋范圍可達(dá)幾十甚至數(shù)百公里以上，而且郊區(qū)和農(nóng)村地區(qū)的臭氧濃度往往比城區(qū)還高。

土壤酸化

酸雨主要成因是排入大氣中的二氧化硫和氮氧化物。氮氧化物還通過雨水落在江河湖泊、海洋中，進(jìn)入地下水，造成水體的富營養(yǎng)化。據(jù)悉，在北歐，由于氮氧化物的沉降，使得水體中氮成分大大增加，引起了海水的赤潮等問題。富營養(yǎng)化問題還能引起土壤化學(xué)成分的改變，即土壤的酸化以及生態(tài)系統(tǒng)的失衡。

生命周期長

氮氧化物的生命周期比二氧化硫長，可以進(jìn)行跨國界的“長距離輸送”。國外研究認(rèn)為中國氮氧化物排放量的增加是全球臭氧濃度升高的重要原因。日本學(xué)者也聲稱其光化學(xué)煙霧污染的主要原因極可能是中國的大氣污染物“隨風(fēng)飄到了日本”。

侵入途徑

主要經(jīng)呼吸道吸入。

氮氧化物中氧化亞氮 - 笑氣作為吸入麻醉劑，不以工業(yè)毒物論;余者除二氧化氮外，遇光、濕或熱可產(chǎn)生二氧化氮，主要為二氧化氮的毒作用，主要損害深部呼吸道。一氧化氮尚可與血紅蛋白結(jié)合引起高鐵血紅蛋白血癥。人吸入二氧化氮1分鐘的MLC為200ppm。

臨床表現(xiàn)

急性中毒:吸入氣體當(dāng)時(shí)可無明顯癥狀或有眼及上呼吸道刺激癥狀，如咽部不適、干咳等。常經(jīng)6～7小時(shí)潛伏期后出現(xiàn)遲發(fā)性肺水腫、成人呼吸窘迫綜合征。可并發(fā)氣胸及縱膈氣腫。肺水腫消退后2周左右出現(xiàn)遲發(fā)性陰塞性細(xì)支氣管炎而發(fā)生咳嗽、進(jìn)行性胸悶、呼吸窘迫及紫紺。少數(shù)患者在吸入氣體后無明顯中毒癥狀而在2周后發(fā)生以上病變。血?dú)夥治鍪緞?dòng)脈血氧分壓降低。胸部X線片呈肺水腫的表現(xiàn)或兩肺滿布粟粒狀陰影。硝氣中如一氧化氮濃度高可致高鐵血紅蛋白癥。

急性中毒后應(yīng)迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。立即吸氧。對密切接觸者觀察24～72小時(shí)。及時(shí)觀察胸部X線變化及血?dú)夥治?。對癥、支持治療。積極防治肺水腫，給予合理氧療;保持呼吸道通暢，應(yīng)用支氣管解痙劑，肺水腫發(fā)生時(shí)給去泡沫劑如消泡凈，必要時(shí)作氣管切開、機(jī)械通氣等;早期、適量、短程應(yīng)用糖皮質(zhì)激素，如可按病情輕重程度，給地塞米松10～60mg/日，分次給藥。

待病情好轉(zhuǎn)后即減量，大劑量應(yīng)用一般不超過3～5日，重癥者為預(yù)防阻塞性細(xì)支氣管炎，可酌情延長小劑量應(yīng)用的時(shí)間;短期內(nèi)限制液體入量。合理應(yīng)用抗生素。脫水劑及嗎啡應(yīng)慎用。強(qiáng)心劑應(yīng)減量應(yīng)用。出現(xiàn)高鐵血紅蛋白血癥時(shí)可用1%亞甲藍(lán)5～10ml緩慢靜注。對癥處理。

分類

一氧化氮 - NO為無色氣體，分子量30。01，熔點(diǎn)-163。6℃，沸點(diǎn)-151。5℃，蒸氣壓101。3lkPa - -151。7℃。溶于乙醇、二硫化碳，微溶于水和硫酸，水中溶解度4。7% - 20℃。性質(zhì)不穩(wěn)定，在空氣中易氧化成二氧化氮 - 2NO+O2→2NO2。一氧化氮結(jié)合血紅蛋白的能力比一氧化碳還強(qiáng)，更容易造成人體缺氧。不過，人們也發(fā)現(xiàn)了它在生物學(xué)方面的獨(dú)特作用。一氧化氮分子作為一種傳遞神經(jīng)信息的信使分子，在使血管擴(kuò)張，免疫，增強(qiáng)記憶力等方面有著及其重要的作用。

二氧化氮 - NO2在21。1℃溫度時(shí)為紅棕色刺鼻氣體;在21。1℃以下時(shí)呈暗褐色液體。在-ll℃以下溫度時(shí)為無色固體，加壓液體為四氧化二氮。分子量46。01，熔點(diǎn)-11。2℃，沸點(diǎn)21。2℃，蒸氣壓101。3lkPa - 2l℃，溶于堿、二硫化碳和氯仿，微溶于水。性質(zhì)較穩(wěn)定。二氧化氮溶于水時(shí)生成硝酸和一氧化氮。工業(yè)上利用這一原理制取硝酸。二氧化氮能使多種織物褪色，損壞多種織物和尼龍制品，對金屬和非金屬材料也有腐蝕作用。

氮氧化物（NOX）種類很多，造成大氣污染的主要是一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），因此環(huán)境學(xué)中的氮氧化物一般就指這二者的總稱。

就全球來看，空氣中的氮氧化物主要來源于天然源，但城市大氣中的氮氧化物大多來自于燃料燃燒，即人為源，如汽車等流動(dòng)源，工業(yè)窯爐等固定源。

據(jù)計(jì)算，各種燃料燃燒產(chǎn)生的氮氧化物量為：

1噸天然氣，6。35公斤；

1噸石油，9。1-12。3公斤；

1噸煤，8-9公斤。

而以汽油、柴油為燃料的汽車，尾氣中氮氧化物的濃度相當(dāng)高。在非采暖期，北京市一半以上的氮氧化物來自機(jī)動(dòng)車排放。

氮氧化物與空氣中的水結(jié)合最終會(huì)轉(zhuǎn)化成硝酸和硝酸鹽，隨著降水和降塵從空氣中去除。硝酸是酸雨的原因之一；它與其它污染物在一定條件下能產(chǎn)生光化學(xué)煙霧污染。

北京市從防止機(jī)動(dòng)車尾氣污染入手，防治措施有強(qiáng)制安裝機(jī)外凈化器；嚴(yán)格控制新車污染；推廣使用清潔燃料等等。

室內(nèi)空氣中的氮氧化物污染主要來自室外空氣污染。

在國家“十二五環(huán)保規(guī)劃”中，氮氧化物將成為繼二氧化硫之后的實(shí)行總量控制的污染物。對于總量控制消減主要來源于電廠的煙氣脫硝、燃煤鍋爐的煙氣脫硝、機(jī)動(dòng)車尾氣治理等方面。對于氮氧化物的嚴(yán)格控制標(biāo)志著中國已經(jīng)從單純控制酸雨的二氧化硫向全面控制酸性氣體排放的方向走出了新的一步。

處理方法

工業(yè)中主要使用還原劑（氨氣、尿素、烷烴等）與氮氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)中和掉氮氧化物，工藝主要有選擇性催化還原法（SCR）和選擇性非催化還原法（SNCR）等，氨氣與氮氧化物反應(yīng)后生成氮?dú)馀c水，從而達(dá)到無污染排放。主要應(yīng)用到取暖，供電等等行業(yè)。但在輪船等行業(yè)中，氮氧化物控制實(shí)施難度更大一些（主要是氨氣制造比較困難而攜帶氨氣罐又比較危險(xiǎn)），但目前也有一些應(yīng)用業(yè)績。