Ficha técnica
Els compostos nitrogenats més importants, des del punt de vista de la contaminació atmosfèrica, són els òxids de nitrogen. Es coneixen huit òxids de nitrogen distints, i en l'atmosfera podem trobar-los en tres formes, com a òxid nitrós (N₂O), òxid nítric (NO) i com a diòxid de nitrogen (NO₂). D'estos, només es consideren contaminants el NO i el NO₂, formats en els processos de combustió a partir de l'oxidació del nitrogen atmosfèric. La resta es troba en equilibri amb estos tres i en concentracions tan baixes que manquen d'importància.
- Òxid nitrós (N₂O)
- Gas incolor, no inflamable ni tòxic.
- És l'òxid de nitrogen més abundant en la baixa atmosfera.
- És font primària d'altres òxids de nitrogen causants de boires de contaminació fotoquímica ('smog fotoquímic')
- Òxid nítric (NO)
- Gas incolor, inodor, no inflamable i tòxic per la seua capacitat per a oxidar-se a NO₂.
- Diòxid de nitrogen (NO₂)
- Gas de tonalitat vermellosa, de forta olor, no inflamable, molt corrosiu i tòxic (quatre vegades mes tòxic que el NO).
- Dels tres és el més important pels seus efectes sobre la salut humana.
- Intervé en la formació de la boira fotoquímica.
- En l'atmosfera pot reaccionar amb aigua donant lloc al procés de 'acidificació del medi'
Efectos
El diòxid de nitrogen (NO₂) és, dels òxids de nitrogen, el més important pels seus efectes sobre la salut i sobre la vegetació quan es troba en l'atmosfera a altes concentracions.
Salut
A elevades concentracions pot, en períodes de llarga exposició, produir els següents efectes:
- Alteracions sobre el sistema respiratori: tos, fatiga.
- Irritació ocular: conjuntivitis.
Vegetació
El nitrogen és un nutrient essencial per a les plantes que en concentracions normals afavorix el creixement, no obstant això elevades concentracions poden fomentar efectes adversos originant danys en els ecosistemes, podent produir els següents efectes:
- Una reducció del creixement vegetal.
- L'aparició de necrosi i clorosi en les fulles.
Medi Ambient
Els òxids de nitrogen (NOₓ) contribuïxen de manera important en el desenrotllament de fenòmens com l''acidificació del medi' i el 'smog fotoquímic'.
Els òxids de nitrogen (NOₓ) juntament amb els compostos orgànics volàtils (COV) reaccionen en presència de la llum solar i contribuïxen a la formació d'una sèrie de compostos coneguts com a oxidants fotoquímics. L'oxidant fotoquímic més important per la seua abundància i toxicitat és l'ozó troposfèric (O₃), que juntament amb els PeroxiAcetilNitrats (PA) és un dels principals causants del fenomen conegut com "smog fotoquímic".
D'altra banda, els òxids de nitrogen en concentracions elevades també poden contribuir a l'eutrofització en les zones costaneres.
Fuentes
Naturals
Els òxids de nitrogen es presenten de manera natural en l'atmosfera a conseqüència de:
- Les erupcions volcàniques.
- Les tempestes.
- La desnitrificació dels sòls.
- Incendis forestals.
L'òxid nitrós (N₂O) procedix en quasi la seua totalitat de la descomposició de compostos nitrogenats a causa de l'activitat bacteriana. Part de l'amoníac que existix en el sòl s'oxida a NO₂ per mitjà de bacteris autòtrofs però una altra part no s'oxida, sinó que passa a N₂O. Estos processos es veuen incrementats per l'ús excessiu de derivats amoniacals i d'urea, que aporten el fem animal i els fertilitzants, procedents del sector agrícola i ramader.
Antropogèniques
Les principals fonts antropogèniques de NOₓ són:
- El transport.
- La utilització de combustibles fòssils, en la generació d'electricitat i en els processos industrials (cimenteres, incineradores, etc.).
Altres fonts d'emissió d'òxids de nitrogen són: les refineries, calefaccions, fàbriques de fertilitzants, cremes agrícoles, etc.
Formación
El nitrogen i l'oxigen són dos gasos que es troben en l'atmosfera de manera natural. A temperatura ambient el nitrogen no reacciona fàcilment amb l'oxigen degut a la seua poca reactivitat química (per això l'aire es manté com una mescla de nitrogen i oxigen, principalment). No obstant això, en condicions d'elevades temperatures (aproximadament 1000 °C) es produïx la reacció indicada a continuació.
- N₂ + O₂ --> 2NO
L'òxid nítric (NO) produït reacciona amb l'oxigen (O₂) donant lloc al diòxid de nitrogen (NO₂), un dels principals responsables del 'smog fotoquímic'.
- 2NO + O₂ --> 2 NO₂
El diòxid de nitrogen (NO₂) absorbix energia en forma de radiació ultraviolada procedent del sol. Esta energia trenca les molècules de NO₂ per a donar molècules de NO i àtoms d'oxigen (O).
- NO₂ + hv --> NO + O
Els àtoms d'oxigen produïts, que són molt reactius, reaccionen amb les molècules d'oxigen atmosfèric (O₂) donant lloc a l'ozó (O₃).
- O + O₂ --> O₃
L'ozó (O₃) igual que els altres peròxids és molt reactiu i reacciona amb l'òxid nítric (NO) produint diòxid de nitrogen (NO₂) i oxigen molecular.
- O₃ + NO --> NO₂ + O₂
D'altra banda, el diòxid de nitrogen (NO₂) pot combinar-se amb aigua (H₂O) produint àcid nítric (HNO₃) i òxid nítric (NO) o una mescla d'àcid nítric (HNO₂), segons la quantitat de diòxid de nitrogen que reaccione amb esta. Estes reaccions són les que donen lloc a este efecte conegut com:
- 'Acidificació del medi'
- 3 NO₂ + H₂O --> 2 HNO₃ + NO
- 2 NO₂ + H₂O --> HNO₃ + HNO₂
Límites
LEGISLACIÓ
Reial decret 1073/2002, de 18 d'octubre, sobre avaluació i gestió de la qualitat de l'aire ambient en relació amb el diòxid de sofre, diòxid de nitrogen, òxids de nitrogen, partícules, plom, benzé i monòxid de carboni. Concretament per al diòxid de nitrogen i òxids de nitrogen, transposa la Directiva 1999/20/CE.
Este R.D. establix uns Valors límit per al diòxid de nitrogen i els òxids de nitrogen, així com un Llindar d'alerta per al diòxid de nitrogen. Estos valors es resumixen a continuació.
Valors límit del diòxid de nitrogen i dels òxids de nitrogen, expressats en µg/m³
| Període de mitjana | 2000 | 2001 | 2002 | 2003 | 2004 | 2005 | 2006 | 2007 | 2008 | 2009 | 2010 | |
| Valor límit horari per a la protecció de la salut humana | 1 hora. No podrà superar-se en més de 18 ocasions per any civil. (NO₂) | 300 | 290 | 280 | 270 | 260 | 250 | 240 | 230 | 220 | 210 | 200 |
| Valor límit per a la protecció de la salut humana | civil. NO₂ | 60 | 58 | 56 | 54 | 52 | 50 | 48 | 46 | 44 | 42 | 40 |
| Valor límit per a protecció de la vegetació | Any civil. NOₓ | 30 | ||||||||||
Llindar d'alerta del diòxid de nitrogen
| Període de mitjana | Llindar d'alerta del NO₂ |
| 3 hores consecutives en llocs representatius de la qualitat de l'aire | 400 µg/m³ |
Pel que fa al diòxid de nitrogen, NO₂, el Reial decret 717/1987, de 27 de maig, pel qual es modifica parcialment el Decret 833/1975, de 6 de febrer, i s'establixen noves normes de qualitat de l'aire referent a contaminació per diòxid de nitrogen i plom, que és la transposició al dret espanyol de la Directiva 85/203/CEE establix els valors límit i guia per al diòxid de nitrogen.
Valor límit per al diòxid de nitrogen expressat en µg/m³
| Període de referència | Valors límit |
| Anual (compost per unitats de períodes d'una hora o menys) | 200. Percentil 98, calculat a partir de valors mitjans per hora, o períodes inferiors a l'hora, presos al llarg de tot l'any. |
Per a reconéixer la validesa del càlcul del percentil 98 és necessari disposar del 75% dels valors possible, i que, en la mesura del possible, estos es troben repartits uniformement en el conjunt de l'any considerat.
Valors guia per al diòxid de nitrogen expressat en µg/m³
| Període de referència | Valors guia |
| Anual (compost per unitats de períodes d'una hora o menys) | 50. Percentil 50 calculat a partir dels valors mitjans per hora o per períodes inferiors a una hora, presos al llarg de tot l'any. |
| 135. Percentil 98 calculat a partir dels valors mitjans per hora o per períodes inferiors a una hora, presos al llarg de tot l'any. |
Per a reconéixer la validesa del càlcul del percentil 98 és necessari disposar del 75% dels valors possible, i que, en la mesura del possible, estos es troben repartits uniformement en el conjunt de l'any considerat.
En el Reial decret 717/1987 també s'establixen els valors de referència per a la declaració de la situació d'emergència per diòxid de nitrogen, com es resumix a continuació.
Valors d'emergència per al diòxid de nitrogen expressat en µg/m³
| Període de referència | Valors d'Emergència | ||
| 1º grau | 2º grau | 3º grau | |
| 1 hora | 975 | 1270 | 1700 |
| 24 hores | 565 | 750 | 1000 |
| 7 dies | 409 | 543 | 724 |