ما هو ثاني أكسيد النيتروجين (NO2)?
ثاني أكسيد النيتروجين (NO2) هو مساهم رئيسي في تكوين الضباب الدخاني ومُسبّب للعديد من الملوثات الثانوية الضارة، بما في ذلك الأوزون والجسيمات. وهو شديد التفاعل مع المواد الكيميائية الأخرى وهو عامل مؤكسد قوي.
ثاني أكسيد النيتروجين هو غاز أحمر برتقالي غامق. وعند إطلاقه في الهواء، يظهر على شكل ضباب بني محمر. ثاني أكسيد النيتروجين2 له رائحة لاذعة ونفاذة.1
من أين يأتي ثاني أكسيد النيتروجين؟
يمكن أن يتكون ثاني أكسيد النيتروجين من كل من النشاط الطبيعي والبشري. تشمل المصادر الطبيعية ما يلي:2
- الصواعق
- البراكين
- المحيطات
- الاضمحلال البيولوجي
ينتج عن الاحتراق أكاسيد النيتروجين، وجزء كبير منها هو ثاني أكسيد النيتروجين. عندما تنبعث أكاسيد النيتروجين من المركبات، فإن 90 إلى 95 في المائة من الانبعاثات هي أكسيد النيتريك (NO).
ومع ذلك، يتأكسد أكسيد النيتريك بسرعة في الهواء الطلق عند تفاعله مع الأكسجين والأوزون والمركبات العضوية المتطايرة (VOCs) لتكوين ثاني أكسيد النيتروجين. تحدث عملية الأكسدة في الداخل، ولكن بمعدل أبطأ.3
هل ثاني أكسيد النيتروجين ملوث أولي أم ثانوي؟
على الرغم من أن ثاني أكسيد النيتروجين يمكن أن يكون ملوثًا أوليًا، إلا أنه في الغالب مصدر قلق باعتباره ملوثًا ثانويًا. وكملوث أولي، فإن ثاني أكسيد النيتروجين2 ينبعث بكميات محدودة من خلال المركبات في الهواء.
كما يعد ثاني أكسيد النيتروجين ملوثاً ثانوياً لأنه يمكن أن يتشكل من خلال الأكسدة. ويتأكسد ثاني أكسيد النيتروجين أيضًا إلى حمض النيتريك (HNO3)، والذي يمكن أن يدخل البيئة من خلال الأرض على شكل قطرات أو جسيمات تحتوي على النترات.4
كيف يؤثر ثاني أكسيد النيتروجين على صحتنا؟
يتأثر الأطفال والأشخاص المصابون بالربو والبالغون الذين يعانون من اضطرابات في القلب والجهاز التنفسي أكثر من غيرهم بمستويات ثاني أكسيد النيتروجين.5
يمكن أن تتسبب مستويات التركيز العالية لثاني أكسيد النيتروجين في:
- السعال والصفير
- تهيج الرئة
- انخفاض وظائف الرئة
- زيادة نوبات الربو
- تلف القلب والأوعية الدموية
- انخفاض الوزن عند الولادة
- خطر الوفاة المبكرة
بحثت دراسة نشرت عام 1998 من قبل لجنة المجلس القومي للبحوث حول علم السموم في حوادث التعرض العرضي لأكسيد النيتروجين2. وقد تعرض العمال في الزراعة، وانفجارات التعدين، واستكشاف الفضاء، والأنشطة العسكرية عن طريق الخطأ لتركيزات عالية من أكسيد النيتروجين2مما أدى إلى مجموعة واسعة من الأمراض الطبية الشديدة، بما في ذلك:6
- صعوبة التنفس
- الحمى
- الالتهاب الرئوي القصبي
- التهاب القصبات الحاد
- التهاب القصبات الهوائية الحاد
كيف يؤثر ثاني أكسيد النيتروجين على صحة الأطفال؟
الأطفال أكثر عرضة لتأثيرات ثاني أكسيد النيتروجين. فعلى سبيل المثال، تزداد فرص إصابة الأطفال بالتهاب الجهاز التنفسي من خلال استنشاق ثاني أكسيد النيتروجين.
نشرت دراسة عام 2011 في مجلة المجلة الأوروبية للجهاز التنفسي أن التعرض لثاني أكسيد النيتروجين في الأماكن المغلقة مرتبط بزيادة أعراض الربو وانخفاض وظائف الرئة لدى الأطفال.7
ما هي التأثيرات البيئية لثاني أكسيد النيتروجين؟
عند تفاعله مع الماء، يمكن لثاني أكسيد النيتروجين أن يتحول كيميائياً إلى حمض النيتريك ويساهم في تحمض البحيرات والأمطار الحمضية.8 وقد كانت الأمطار الحمضية مسؤولة عن تعرية الغابات في جميع أنحاء أوروبا و"موت" البحيرات في كندا والولايات المتحدة بالإضافة إلى مشاكل المحاصيل والصحة في آسيا. حتى أن الحموضة ألحقت الضرر بالمباني وشواهد القبور الجيرية.9
هل ثاني أكسيد النيتروجين من غازات الدفيئة؟
لا يعد ثاني أكسيد النيتروجين في حد ذاته غازًا مباشرًا من غازات الدفيئة. ومع ذلك، عندما يقترن ثاني أكسيد النيتروجين بأشعة الشمس والمركبات العضوية المتطايرة، يمكن أن ينتج ثاني أكسيد النيتروجين أو الأوزون على مستوى الأرض. ويمكن أن يؤدي وجود الأوزون على مستوى الأرض، بدوره، إلى ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي من خلال التأثير الإشعاعي، أو امتصاص أشعة الشمس أكثر مما ينعكس.10
يمكن أن يضر تلوث الأوزون بالجهاز التنفسي. وتشمل التأثيرات الصحية للأوزون على مستوى الأرض ما يلي:11
- تهيج الحلق
- الاحتقان
- ألم في الصدر
- السعال
- انخفاض وظائف الرئة
- أنسجة ندبة محتملة في الرئة
- زيادة حدة التهاب الشعب الهوائية والربو وانتفاخ الرئة
ما الذي يجعل من ثاني أكسيد النيتروجين ملوثًا مهمًا؟
ثاني أكسيد النيتروجين هو أحد أكاسيد النيتروجين المتعددة، بما في ذلك الملوثات مثل أكسيد النيتريك (المعروف أيضًا باسم أول أكسيد النيتروجين) (NO).12 الآثار الصحية لثاني أكسيد النيتروجين مفهومة بشكل أفضل من الأشكال الأخرى.
ونظرًا لارتباطه الوثيق بأكاسيد النيتروجين الأخرى، فإن تقليل ثاني أكسيد النيتروجين سيؤثر على الأشكال الأخرى أيضًا.
لقد حسنت اللوائح التنظيمية جودة الهواء في أجزاء كثيرة من العالم، لكن المدن في جميع أنحاء العالم لا تزال تعاني من العواقب البشرية والمالية للهواء الملوث. انظر كيف تكلفة عداد تلوث الهواء كيف يمكن للهواء النظيف أن ينقذ الأرواح ويقلل من العبء الاقتصادي لتلوث الهواء.
ما الذي يمكن فعله حيال انبعاثات ثاني أكسيد النيتروجين؟
لا يمكن إزالة ثاني أكسيد النيتروجين من الوقود القابل للاحتراق مثل الفحم أو النفط أو الغاز الطبيعي. ولا يمكن إزالته إلا بعد الاحتراق. ينتج النفط والفحم غير الخاضع للرقابة كمية من النيتروجين أكثر من الغاز الطبيعي، لكن الثلاثة تحتوي على النيتروجين.13
هناك عدة طرق للتحكم في انبعاثات ثاني أكسيد النيتروجين، مثل:
- استخدام ثاني أكسيد النيتروجين المنخفضx منخفضة أكسيد النيتروجين في الغلايات
- وضع سياسات تقلل من استخدام وسائل النقل التي تعمل بالديزل
- تحويل المركبات التي تعمل بوقود الديزل إلى مركبات كهربائية
- تشجيع النقل العام وركوب الدراجات الهوائية والمشي
- استخدام أجهزة تنقية الهواء لتنقية الغازات
يقدر مركز الأبحاث المشترك التابع لدائرة العلوم والمعرفة في المفوضية الأوروبية أن الحد من انبعاثات أكاسيد النيتروجين من سيارات الركاب التي تعمل بالديزل والشاحنات والشاحنات الصغيرة يمكن أن يحسن منx في المراكز الحضرية بنسبة 40 في المائة في المتوسط.14 المدن الأوروبية التي تبلغ انبعاثات أكسيد النيتروز السنوية فيهاx التي تنتج انبعاثاتها السنوية من انبعاثات حركة المرور إلى حد كبير ما يلي:
أينما ذهبت، تتبّع ملوثات الهواء إلى مراقبة بيانات جودة الهواء عندما تكون NO2 يتم توفير المعلومات.
