Stručná charakteristika
Mezi nejběžnější oxidy dusíku patří oxid dusnatý (NO) a oxid dusičitý (NO2). Oxidy dusíku jsou přirozenou součástí životního prostředí, vznikají především při spalovaní fosilních paliv za vysokých teplot, během bouřek, mezi producenty se řadí i mikroorganizmy. Oxidy dusíku se podílejí na vzniku kyselých dešťů a přízemního ozónu. NO je významným skleníkovým plynem. Dusík patří mezi biogenní prvky. Toxicita je ale relativní pojem a vždy závisí na velikosti přijaté dávky. Člověk je oxidům dusíku vystaven zejména vdechováním. Při zasažení očí a kůže dochází ke vzniku vážných popálenin. Při vdechování nízkých koncentrací se objevuje podráždění oči a sliznic horních cest dýchacích. Při vyšších dávkách dochází k popálení dýchací soustavy, nevolnostem, křečím, snížení okysličení organizmu, může nastat i smrt.
Na emisích oxidů dusíků se kromě přírodních procesů podílí zejména člověk. Mezi hlavní zdroje patří doprava, chemický průmysl a v podstatě jakékoliv spalovací procesy. V atmosféře oxidy dusíku rychle reagují. Následně klesají zpět na zemský povrch. Z půdy je možný částečný odpar, většina oxidů je ale přeměněna na kyselinu dusičnou a další látky. Stejný osud čeká oxidy dusíku i ve vodním prostředí.
Podrobná charakteristika
Mezi oxidy dusíku patří sloučeniny kyslíku a dusíku, ty nejběžnější jsou oxid dusnatý (NO) a oxid dusičitý (NO2). Dále do této skupiny můžeme zařadit oxid dusitý (N2O3), tetraoxid dusíku (N2O4) a oxid dusičitý (N2O5). Ostatní oxidy se vyskytují jen v omezeném množství.
Oxidy dusíku vznikají především při vysokoteplotním spalování fosilních paliv. Na přirozených emisích se podílí bouřková a především mikrobiální činnost. Oxidy dusíku se uplatňují v chemickém průmysl při syntéze kyseliny dusičné, nejrůznějších laků, nátěrů, výbušnin, při nitrifikaci organických látek, oxidy dusíku mohou sloužit také jako raketové palivo.
NO je za normálních podmínek bezbarvým až nahnědlým, nehořlavým plynem s typickým, ostře nasládlým zápachem. Bod varu NO je -151,74 °C. NO2 je za normálních podmínek kapalný, s výrazným, štiplavým zápachem. Při teplotě vyšší než 21,1 °C se stává hnědým až červeným plynem. Za zvýšené vlhkostí působí korozivně na ocel.
Znečištění ovzduší oxidy dusíku se dříve hodnotilo pomocí sumy oxidů dusíku označené jako NOx. Pro tuto sumu byl stanoven imisní limit a zároveň jako NOx (a dodnes jsou) udávané nejen emise oxidů dusíku, ale i emisní faktory z průmyslu, energetiky i z dopravy. Suma NOx je přitom tvořena zejména dvěma složkami, a to NO a NO2. Současná legislativa ponechává imisní limit pro NOx ve vztahu k ochraně ekosystémů, ale zavedla imisní limit pro NO2 ve vztahu k ochraně zdraví lidí. Emise NOx přitom obsahují cca. 10 % NO2.
Podle Integrovaného registru znečišťování byly v roce 2013 nahlášeny úniky NOx do ovzduší ve výši bezmála 81 tisíc tun. Mezi největší znečišťovatele v tomto roce patřily společnosti Elektrárna Počerady, a. s. a ČEZ, a. s.
Účinky na zdraví lidí a zvířat
Ze směsi tzv. oxidů dusíku je z hlediska lidského zdraví nejvýznamnější právě oxid dusičitý (NO2). Ten totiž velice snadno proniká do plic, kde je ho téměř 60 % pohlceno v krvi. Je málo rozpustný ve vodě, to znamená, že snadno proniká do dolních dýchacích cest, na rozdíl od např. dobře rozpustného oxidu siřičitého nebo formaldehydu, které působí zejména v horních cestách dýchacích. Zdraví lidé snesou bez následků krátkodobé zvýšení koncentrace až na 2 000 µg/m3, proto tyto látky představují riziko obtíží zejména pro děti a citlivé jedince nebo lidi s astmatickými potížemi. Pro ně je za bezpečnou považována koncentrace desetkrát nižší než pro zdravé lidi. Proto byl limit pro krátkodobou koncentraci stanoven na 200 µg/m3. Podle lékařů a hygieniků jsou oxidy dusíku asi 6 až 10x nebezpečnější než oxid siřičitý.
Hlavním toxickým účinkem oxidu dusičitého je dráždění sliznice. Nebezpečné pro lidské zdraví jsou už velmi malé koncentrace, jestliže působí po dobu delší než 30 minut. Při otravách směsmi oxidů dusíku je velmi nebezpečná hlavně dlouhodobá latence účinku. První náznaky otrávení se projevují pálením očí, poklesem krevního tlaku, bolestmi hlavy a dýchacími potížemi až po několika hodinách. Chronické otravy mohou být příčinou častější a větší kazivosti zubů, záněty spojivek atd.
Pokud se týká zatížení NOx vnitřků budov, tak je odlišné od venkovníhio prostředí. Do bytů pronikají NOx jednak z vnějšího ovzduší, jednak se uvolňují při kouření tabáku a při provozu plynových spotřebičů či naftových kamen. Některé studie naznačují, že obyvatelé domácností, kde se používá pro vaření plynových zdrojů jsou v mírném, ale signifikantním riziku pro vyšší výskyt respiračních onemocnění.
Výskyt v životním prostředí
Zatímco emise ostatních látek klesají, celkové emise oxidů dusíku se za posledních 6 let příliš nezměnily. Naopak mírný nárůst je způsoben zvýšením emisí z dopravy. Celkové emise v roce 2003 činily 329 949 tun Na této produkci se doprava podílela 51,7 % a velké zdroje znečištění (REZZO 1) 42,9 %. Podrobnější údaje lze nalézt ve Statistické ročence životního prostředí 2004.
Monitoring znečištění ovzduší a kvality srážek na území ČR zajišťuje Úsek ochrany čistoty ovzduší (UOCO) Českého hydrometeorologického ústavu. Koncentrace jednotlivých znečišťujících látek na území České republiky je měřena v rámci automatizovaného imisního monitoringu (AIM). Výsledky měření jednotlivých stanic naleznete na stránkách ČHMÚ.
Koncentrace oxidů dusíku jsou zvýšené, zvláště ve městech v těsné blízkosti dopravních tepen. Průměrné hodnoty v jednotlivých městech ČR v letech 1995-2003 naleznete na stránkách Státního zdravotního ústavu.
Oxidy dusíku se podílejí na globálním oteplování (např. snižují poločas rozpadu metanu a freonů) i kyselých deštích.
Emise škodlivin se dostávají do ovzduší, putují se vzdušnými masami a způsobují vznik kyselých srážek. Okyselování povrchových vod pak vyvolává další reakce. Vede například k intenzivnějšímu uvolňování mědi či hliníku z půdy a hornin.
Synonyma
NOx, NO2, nitrogen oxide, nitrogen dioxide, nitrogen peroxideLimity pro ovzduší
Expoziční limity oxidy dusíku v ovzduší pracovišť dle nařízení vlády č. 178/2001 Sb. jsou: PEL=10 mg/m3, NPK-P=20 mg/m3.
Hmotnostní tok: >10 000 g/h, hmotnostní koncentrace: 500 mg/m3.
látka: oxid dusičitý
doba průměrování: 1 h
imisní limit: 200 µg.m-3
maximální počet překročení: 18
imisní limit: 40 µg.m-3
látka: oxidy dusíku
doba průměrování: kalendářní rok
imisní limit: 30 µg.m-3
Limity pro vodu
Koloběh vody na Zemi společně s průmyslovou činností člověka je příčinou kyselých srážek (pH je nižší než 5,6). Reakcí vody s oxidy dusíku totiž vzniká slabá kyselina dusičná. Ta následně poškozuje prostředí (rostliny, horniny, vodu, stavební materiály). Oxidy dusíku podporují působení oxidů síry. Sami se projevují především v oblastech s častým výskytem letního smogu. Vliv kyselé depozice záleží na schopnosti půdního nebo vodního povrchu absorbovat a neutralizovat kyselost.
Ostatní limity
Integrovaný registr znečišťování (NV č. 368/2003 Sb.): ohlašovací práh pro emise do vzduchu je 100 000 kg/rok.
Výstražné symboly
R věty
R 26 - Vysoce toxický při vdechování, R 34 - Způsobuje poleptáníS věty
S 9 - Uchovávejte obal na dobře větraném místě, S 26 - Při zasažení očí okamžitě důkladně vypláchněte vodou a vyhledejte lékařskou pomoc, S 28 - Při styku s kůží okamžitě omyjte velkým množstvím .....(vhodnou kapalinu specifikuje výrobce), S 45 - V případě nehody, nebo necítíte-li se dobře, okamžitě vyhledejte lékařskou pomoc (je-li možno, ukažte toto označení), S 1/2 - Uchovávejte uzamčené a mimo dosah dětí, S 36/37/39 - Používejte vhodný ochranný oděv, ochranné rukavice a ochranné brýle nebo obličejový štítTabulka
Tabulka: Zařazení látky v seznamu látek pro integrovaný registr znečišťování dle Nařízení Evropského parlamenu a Rady (ES) č. 166/2006, dle Nařízení vlády č. 145/2008 Sb. a dle Nařízení vlády č. 450/2011 Sb.
| č. | číslo CAS | ohlašovaná látka | ohlašovací prahy v kg/rok | více informací | |||
|
A (ovzduší) |
B (voda) |
C (půda) |
D (odpady) |
o seznamu najdete | |||
| 8 | oxidy dusíku (NOx/NO2) | 100000 | zde | ||||
Vysvětlivky:
A = ohlašovací práh pro emise do ovzduší
B = ohlašovací práh pro emise do vody a pro přenosy do vody
C = ohlašovací práh pro emise do půdy
D = ohlašovací práh pro přenosy v odpadech
Literatura
1) Hůnová I., Janoušková S.: Úvod do problematiky znečištění venkovního prostředí, Univerzita Karlova, Praha 2004
2) Hůnová I., Janoušková S., Šantroch J.: Koncepce imisních limitů pro oxidy dusíku v České legislativě https://www.chmi.cz/
3) DHV 2003: Národní program snižování emisí České republiky, Praha, únor 2003
Odkazy
2) https://www.nlm.nih.gov/toxnet/index.html
3) http://www.atsdr.cdc.gov/toxfaqs/tf.asp?id=396&tid=69
4) http://www.irz.cz/sites/default/files/Souhrnna_zprava_2013_IRZ_C_web.pdf
