Ossidi di azoto NO - NO2 - NOX inquinanti dell'aria - da BeLabs

Ossidi di azoto: NO, NO2 e NOx

Gli ossidi d’azoto sono componenti dell’inquinamento dell’aria dovute in gran parte ad attività umane mentre quelli derivati da eventi “naturali” sono praticamente trascurabili. Gli effetti nocivi, l’essere correlati quasi esclusivamente ad attività umane e la loro parte consistente nel generare lo smog fotochimico delle città, rende questa famiglia di composti una sorta di “osservati” speciali delle campagne di monitoraggio della qualità dell’aria e delle emissioni in atmosfera.

In questo gruppo ci sono diversi elementi, ma quelli più comuni e presi in considerazione dalle normative riguardano per lo più il monossido d’azoto (NO) e il biossido d’azoto (NO2), mentre gli altri, generalmente instabili a temperatura ambiente, sono: triossido di diazoto (N2O3 – detto anche Anidride nitrosa), Tetrossido di diazoto (N2O4) e Pentossido di diazoto (N2O5).

Monossido di azoto

Formula: NO

Caratteristiche: a temperatura ambiente si presenta come un gas inodore ed incolore

Biossido di azoto

Formula: NO2

Caratteristiche: a temperatura ambiente si presenta come un gas rossastro, con un odore forte e percepibile all’olfatto già a basse concentrazioni.

Come si formano gli ossidi

Essi si formano nella combustione ad elevata combustione, oltre i 1200°C, durante la quale si ha una frazione del 5% (percentuale che dipende molto dalle condizioni effettive della combustione) di NO2 ed il restante NO.

N2 + O2 = 2NO

2NO + O2 = 2NO2

Le quantità più elevate di ossidi sono emesse in atmosfera da attività umane quali combustioni industriali e civili (il trasporto veicolare a gasolio è una delle fonti principali in città), mentre modeste emissioni possono essere correlate a fenomeni naturali quali fulmini, incendi boschivi, eruzioni vulcaniche e l’azione di alcuni ceppi batterici del suolo.

Se l’NO è dovuto in gran parte alla combustione di carburanti fossili, l’NO2 è per lo più considerabile un inquinante secondario in quanto gran parte della sua presenza nelle emissioni deriva dalle trasformazioni che subiscono, per ossidazione, gli ossidi d’azoto una volta che si trovano in atmosfera.

Formazione degli inquinanti secondari dagli ossidi di azoto

Gli ossidi di azoto resistono pochi giorni in atmosfera così come sono emessi dalle fonti di inquinamento: subiscono infatti rapide e consistenti trasformazioni per arrivare a formare altre sostanze, in primis acidi e altri derivati organici.

Buona parte di queste trasformazioni riguardano il biossido di azoto che si forma da reazioni fotochimiche sotto l’influsso dell’ozono troposferico e facilitate dalla presenza di idrocarburi incombusti, recitando quindi un ruolo primario nella formazione dello smog fotochimico delle città moderne.

Tali elementi di “disturbo” ostacolano quindi il decadimento dell’NO, portando per contro ad un accumulo, negli strati più bassi dell’atmosfera, proprio di eccessi di O3 e di monossido di azoto. Inoltre, in caso di alte concentrazioni di NOx, si hanno anche reazioni che portano ai perossiacetilnitrati (come l’acido perossiacetilnitroso), gli alchil-nitrati e gli idroperossidi, tutte sostanze che rientrano negli effetti dell’inquinamento dette “piogge acide” anche a concentrazioni molto basse.

Effetti degli ossidi di azoto

Il monossido di azoto è debolmente tossico, mentre il biossido di azoto è decisamente più pericoloso per l’uomo.

L’NO ha effetti molto lievi e generalmente quasi trascurabili anche in considerazione alla velocità di decadimento e trasformazione (in NO2) di questo composto.

Il biossido di azoto invece è un gas irritante, con effetti sulle mucose, sulla cornea degli occhi e sull’apparato respiratorio. Opera anche a intensificare gli effetti e sintomi di malattie quali asma, bronchiti ed enfisemi polmonari. Ha effetti anche sull’apparato immunitario, specie a carico sempre dei polmoni, tanto che un’esposizione prolungata, anche a basse concentrazioni, aumenta sensibilmente il rischio di infezioni batteriche a carico delle vie respiratorie.

Gli effetti del biossido si manifestano poi dopo alcune ore dall’esposizione, rendendo difficile correlare tali disturbi all’esposizione ad aria inquinata.

I livelli di concentrazione e limiti

I livelli di concentrazione dannose partono da valori molto bassi, già a 4-5 ug/m3 si ha irritazione alle mucose di naso ed occhi. In generale l’OMS raccomanda un’esposizione massima pari a 200 ug/m3 in un’ora in caso di guidatori ed un’esposizione media annuale non superiore a 40 ug/m3, limite recepito dalla legislazione italiana nel Dlgs 155/2010.

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