1. Азотни оксиди
Всяка година се обръща все повече внимание на проблема с изменението на климата. Експертите твърдят, че през последните 50 години емисиите на парникови газове, предимно въглероден диоксид, метан и азотни оксиди, са довели до постепенно затопляне на климата на планетата, което от своя страна ще доведе до топенето на полярните ледове и неизбежното наводняване на част от сушата.
В резултат на изменението на климата площта на ледените полета в Северния ледовит океан продължава да намалява. Анализът на данните от сателитния мониторинг показа, че през 2004 г. ледената покривка е с почти 14% по-малка от средната стойност. И ако екстраполираме такава тенденция, тогава до 2070 г. полярният лед ще изчезне напълно през лятото.
Нарастването на парниковите газове в атмосферата води до парников ефект.
Причината за бързото нарастване на парниковите газове е очевидна - сега човечеството изгаря толкова изкопаеми горива за един ден, колкото се е образувало в продължение на хиляди години по време на образуването на петролни, въглищни и газови находища. От този "тласък" климатичната система излезе от "баланс" и виждаме по-голям брой вторични негативни явления: особено горещи дни, суши, наводнения, резки промени във времето и това е, което причинява най-големите щети.
Изследователите прогнозират, че ако не се направи нищо, глобалните емисии на парникови газове ще се учетворят през следващите 125 години. Но не трябва да забравяме, че значителна част от бъдещите източници на замърсяване все още не са изградени. През последните сто години температурата в северното полукълбо се е повишила с 0,7 0 C. Прогнозираното повишаване на температурата през следващия век ще бъде от 1,5 до 5,8 0 C. Най-вероятният вариант е 2,5-3,0 C. Има опасения, че след преминаване на прага от 2 0 C, ще бъде невъзможно да се контролира изменението на климата. Theповратната точка инициира размразяването на вечната замръзналост в Сибир, скандинавските страни, южния край на Гренландия, Канада и южна Аляска.
Изменението на климата обаче не е свързано само с повишаване на температурите. Промените се отнасят и за други климатични явления. Не само силните горещини, но и силните внезапни студове, наводнения, кални потоци, торнадо, урагани се обясняват с ефектите от глобалното затопляне. Климатичната система е твърде сложна, за да се очакват еднакви и еднакви промени във всички части на планетата.
Високата скорост на изменение на климата, настъпила през последните десетилетия, наистина може да се обясни с непрекъснато нарастващата интензификация на антропогенната дейност, която оказва значително влияние върху химическия състав на атмосферата на нашата планета в посока на увеличаване на съдържанието на парникови газове в нея.
1. Азотни оксиди
От веществата, влизащи в атмосферния въздух на градовете с антропогенни емисии, най-често срещаните съединения са оксид и азотен диоксид. Концентрациите на NO3 и някои други оксиди са незначителни и обикновено се пренебрегват. Азотните оксиди и особено азотният диоксид са основните компоненти на градското замърсяване на въздуха.
Азотните оксиди се образуват главно по време на изгарянето на изкопаеми горива при високи температури (над 1000°C) и след това се трансформират в NO2 в атмосферата. Значително количество азотни оксиди се произвежда от топлоелектрически централи, металургични предприятия, големи и малки котелни и превозни средства. Има естествени източници на азотни оксиди – бактериална активност в почвата, гръмотевични бури, вулканични изригвания.
Има три пътя за образуване на азотни оксиди, които се различават по метода на произход, но не и по химическисъстав:
термични оксиди на азот (термични NOx);
бързи азотни оксиди (бързи NOx);
горивни оксиди на азот (gorivo NOx).
Термичните азотни оксиди, които съставляват по-голямата част, се образуват при висока температура (T> 1500 K) и при условия на висока концентрация на кислород по време на окисляването на атмосферния азот по време на горене. Термичните оксиди се образуват при изгарянето на газообразни горива (природен газ и втечнен нефтен газ) и горива, които не съдържат вещества, съдържащи азот.
Бързите азотни оксиди се образуват, когато атмосферният азот е свързан с въглеводородни частици (радикали), които присъстват в зоната на пламъка. Този метод на образуване на оксид протича с много висока скорост (оттук и името им; бърз). Образуването на бързи оксиди зависи преди всичко от концентрацията на радикали в кореновата част на факела. В случай на окислителен пламък (горенето става с излишък на кислород) техният принос е незначителен, но при изгаряне на обогатени смеси и при нискотемпературно горене делът им може да достигне 25% от общото съдържание на азотни оксиди.
Азотните оксиди се образуват по време на процеса на горене и не са пряко свързани със състава на горивото, което се изгаря. Съдържанието на азотни оксиди в отработените газове от котлите зависи от конструкцията на пещта, дължината, температурата и интензитета на факела, качеството на горивото (азотно съдържание, калоричност), излишното подаване на въздух към горивния процес, времето, прекарано от газообразните продукти на горене във високотемпературната зона и локалните температурни пикове. Трябва да се отбележи, че най-интензивното образуване на азотни оксиди по време на горене се случва в зоната на високи температури (от 1600 до 1900 0 С) в резултат на окисляването на азота във въздуха.