Stikstofdioxide NO2
Introductie
Stikstofdioxide (NO2) is een van de belangrijke stoffen in de klasse van nitreuze gassen of stikstofoxiden. NO2 is een roodbruin gas met een zoete tot scherpe geur, dat ook in mindere mate aanwezig is als kleurloos N2O4.
En, nee – stikstofdioxide (NO2) is niet stikstof (N2)!
Aanwezigheid in de atmosfeer
In de atmosfeer zijn NO2 (stikstofdioxide) en NO (stikstofmonoxide) (samen worden ze NOx genoemd) extreem dicht gekoppeld tijdens zonovergoten uren en interconverteren snel met elkaar in de aanwezigheid van ozon:
NO + O3 –> NO2 + O2
NO2 + hv –> NO + O
O + O2 + M –> O3 + M
Individueel hebben NO en NO2 extreem korte levensduur in de orde van seconden, maar door de twee verbindingen samen te beschouwen als NOx wordt de levensduur verlengd tot vele uren. Vandaar dat NO2 en NO sterke diurnale cycli weergeven en hun concentraties zullen een seizoenscyclus weergeven. In stedelijke gebieden kan NOx honderden ppbv bereiken, en in bijzonder vervuilde omgevingen ppmv-niveaus, terwijl schone maritieme lucht niveaus van slechts 5 – 10 pptv zal hebben. De belangrijkste verliesprocessen voor NOx zijn omzetting in HNO3 via reactie met OH:
NO2 + OH + M –> HNO3 + M
en droge afzetting van NOx. Salpeterzuur kan worden verwijderd door natte en droge depositie, wat een verlies van NOx uit de atmosfeer vormt.
In de troposfeer, in de aanwezigheid van VOS, kan NOx de vorming van ozon (O3) bevorderen.
Voor de meeste bronnen wordt NOx geëmitteerd in de vorm van NO. Natuurlijke bronnen van NO zijn afkomstig van bodemprocessen en bliksemafvoer, terwijl een steeds toenemende bron die is van verbranding op hoge temperatuur van fossiele brandstoffen.
Natuurlijke bronnen van NO2 zijn emissies van denitrificerende bacteriën in de bodem; oceanen.
Antropogene bronnen zijn verbranding van olie, gas en kolen; atmosferische transformatie van NO.
Ongeveer 30% van het wereldwijde budget van NOx d.w.z. (NO2 + NO), is afkomstig van verbranding van fossiele brandstoffen, waarbij bijna 86% van de NOx in de ene of de andere vorm in de planetaire grenslaag wordt uitgestoten door oppervlakteactiviteiten. De typische NO/NO2 verhouding in de lucht is gedurende de dag 0,2 – 0,5, wat ’s nachts tot nul leidt.
De fotolyse van NO2 to NO en de daaropvolgende regeneratie van NO2 via reactie van NO met ozon (O3) is voldoende snel, in de matig verontreinigde omgeving, zodat de soort in dynamisch evenwicht verkeert.
Stedelijke vervuiling
Bij alle verbrandingsprocessen worden stikstofoxiden (NOx) gevormd door reactie van stikstof en zuurstof. Het belangrijkste verbrandingsproduct is stikstofmonoxide (NO), waarvan een bepaalde fractie verder reageert met zuurstof om stikstofdioxide te vormen. Deze reactie is exotherm, zodat koeling van verbrandingsuitlaatgassen deze secundaire NO2-vorming bevordert. In de lucht zijn verwarmingscentrales, motorvoertuigen, industriële verwarmingssystemen en verwarmingssystemen van gebouwen de belangrijkste emissiebronnen van NO2.
Binnenvervuiling
Binnen NO2-emissies worden gevormd door verbrandingsbronnen zoals verwarming en koken met vaste brandstof (hout, steenkool), vloeibare brandstof (olie, kerosine) of gasvormige brandstof [stadsgas, aardgas, gebotteld gas (propaan, butaan)], vooral in de eerste verwarmingsfase. Een toestel dat niet aangesloten is en verbrandingsgassen direct in de binnenlucht afgeeft, kan een bijzonder sterke bron zijn. In de literatuur zijn er veel rapporten over de resultaten van NO2-bepalingen in binnenlucht. Op basis van deze resultaten kunnen de gemiddelde concentraties variëren van minder dan 10 μg / m³ tot 800 μg / m³ onder verschillende omstandigheden. De concentratie gemeten in de binnenlucht wordt beïnvloed door de frequentie, duur en intensiteit van de verbrandingsprocessen binnenshuis. De luchtwissel snelheid met de buitenlucht en de NO2-concentratie van de omgevingslucht beïnvloeden de binnen NO2-concentraties. Verder veroorzaken ontledingsreacties, d.w.z. die welke worden ondersteund door materialen en oppervlakken binnenshuis, een afname in NO2-concentratie.
Wat zijn de bronnen van NO2 in woningen en kantoren?
Bronnen zijn bijvoorbeeld verwarming en koken met vaste brandstof (hout, kolen), vloeibare brandstof (olie, kerosine) of gasvormige brandstof.
Hoe komt NO2 in de lucht?
Binnen NO2-emissies worden gevormd door verbrandingsbronnen.
Wat zijn de gezondheidseffecten van NO2?
Chronische blootstelling aan NO2 ademhalingseffecten veroorzaken, onder andere:
· luchtwegontsteking bij gezonde mensen
· verhoogde ademhalingsklachten bij mensen met astma
De invloed van binnenluchtverontreinigende stoffen op de gezondheid is belangrijk omdat de meerderheid van de mensen in de wereld meer dan 80% van hun tijd binnen doorbrengt. De hoeveelheid tijd die binnenshuis wordt doorgebracht, hangt af van verschillende factoren, waaronder de geografische regio, de activiteiten op het werk en het geslacht. Bovendien kan dit, omdat de isolatie van het huis verbetert, leiden tot een grotere binding van binnenluchtverontreinigende stoffen, zoals (NO2).
Evaluatie, richtlijnen en grenswaarden
Richtlijn (EU) 2017/164 van de Commissie van 31 januari 2017 een vierde lijst vastgesteld van indicatieve grenswaarden voor beroepsmatige blootstelling overeenkomstig Richtlijn 98/24 / EG van de Raad en tot wijziging van de Richtlijnen 91/322 / EEG, 2000/39 / EG en 2009 / 161 / EU. De lijst geeft de volgende grenswaarden voor werkplekken:
8 uur (gemeten of berekend in verhouding tot een referentieperiode van 8 uur tijdgewogen gemiddelde (TGG 8u)): 960 µg/m³ of 500 ppb
Korte termijn (Een grenswaarde waarboven geen blootstelling mag plaatsvinden en die gerelateerd is aan een periode van 15 minuten (TGG 15min), tenzij anders aangegeven): 1910 μg / m³ of 1000 ppb
Hoe kan NO2 worden verminderd ?
Bij gebruik van een gasfornuis wordt geadviseerd om ook ventilatie te gebruiken.
Als ontluchten niet mogelijk is, kan vervanging van het gasfornuis door een elektrisch fornuis een andere optie zijn. Het vervangen van gaskachels door elektrische bereiken kan de blootstelling aan NO2 binnenshuis aanzienlijk verminderen.
Het is belangrijk om gasfornuizen en kachels in goede staat te houden, zodat ze niet NO2 extra uitstoten.
Hoe meten wij NO2?
Bij Aristoteles Consulting meten we NO2 met continu registrerende meetapparatuur. Deze apparaten zijn uitgerust met een gasgevoelige elektrochemische (GSE) sensor. De meetgegevens worden opgeslagen door een datalogger, die na de meting kan worden uitgelezen om informatie over de concentratie te verkrijgen en om gegevenstabellen en grafieken te maken met tijdsafhankelijke variaties.
Wilt u contact met ons opnemen of een offerte aanvragen?
– Vul dan gewoon het contactformulier in!