1. Оксиди азоту
Проблемі зміни клімату з кожним роком приділяється все більше уваги. Фахівці стверджують, що за останні 50 років викиди парникових газів, насамперед, діоксиду вуглецю, метану та оксидів азоту, ведуть до поступового потепління клімату планети, яке у свою чергу спричинить танення полярних льодів та неминуче затоплення частини суші.
Внаслідок змін клімату площа крижаних полів у Північному Льодовитому океані продовжує скорочуватися. Аналіз даних супутникового моніторингу показав, що в 2004 році крижане покриття було майже на 14% менше від середнього значення. І якщо екстраполювати таку тенденцію, то до 2070 року полярні льоди повністю зникатимуть у літній час.
Зростання парникових газів у атмосфері призводить до появи парникового ефекту.
Причина швидкого зростання кількості парникових газів очевидна - людство зараз спалює за день стільки викопного палива, скільки його утворювалося за тисячі років у період утворення родовищ нафти, вугілля та газу. Від цього «поштовху» кліматична система вийшла з «рівноваги» і ми бачимо більше вторинних негативних явищ: особливо спекотних днів, посух, повеней, різких стрибків погоди, причому саме це і завдає найбільшої шкоди.
Згідно з прогнозами дослідників, якщо нічого не робити, світові викиди ПГ протягом найближчих 125 років зростуть вчетверо. Але не можна забувати і про те, що значна частина майбутніх джерел забруднення ще не збудована. За останні сто років температура у північній півкулі збільшилася на 0,7 0 С. Прогнозоване зростання температури у наступному столітті становитиме від 1,5 до 5,8 0 С. Найбільш ймовірний варіант – 2,5-3,0 С. Є побоювання, що після перетину рубежу 2 0 С буде неможливо контролювати зміну клімату. Данийпереломний момент ініціює танення вічної мерзлоти в Сибіру, скандинавських країнах, південному краю Гренландії, Канаді та в південній частині Аляски.
Однак зміни клімату – це не лише підвищення температури. Зміни стосуються інших кліматичних явищ. Не лише сильна спека, а й сильні раптові заморозки, повені, смерчі, урагани пояснюють ефектами глобального потепління. Кліматична система надто складна, щоб очікувати від неї рівномірної та однакової зміни у всіх точках планети.
Висока швидкість кліматичних змін, що відбуваються в останні десятиліття, дійсно може бути зрозуміла дедалі більшою інтенсифікацією антропогенної діяльності, яка помітно впливає на хімічний склад атмосфери нашої планети у бік збільшення вмісту в ній парникових газів.
1. Оксиди азоту
З речовин, що надходять в атмосферне повітря міст з антропогенними викидами, найбільш поширеними сполуками є оксид і діоксид азоту. Концентрації NO3 та деяких інших оксидів незначні, і зазвичай їх не беруть до уваги. Оксиди азоту та особливо діоксид азоту є головними складовими забруднення атмосферного повітря міст.
Оксиди азоту утворюються в основному в процесі згоряння органічного палива при високих температурах (вище 1000°С) і потім трансформуються в атмосфері в NO2. Значна кількість оксидів азоту виробляється тепловими електростанціями, металургійними підприємствами, великими та дрібними котельнями та автотранспортом. Існують природні джерела оксидів азоту – бактеріальна активність у ґрунті, грози, виверження вулканів.
Існують три шляхи утворення оксидів азоту, що розрізняються за способом походження, але не за хімічним.складу:
теплові оксиди азоту (теплові NOx);
швидкі оксиди азоту (швидкі NOx);
паливні оксиди азоту (паливні NOx)
Теплові оксиди азоту, що становлять більшість, утворюються за високої температури (Т>1500 К) і за умови високої концентрації кисню при окисленні атмосферного азоту в процесі горіння. Теплові оксиди утворюються при спалюванні газоподібного палива (природний газ та скраплений нафтовий газ) та палива, в якому не містяться речовини, що мають у своєму складі азот.
Швидкі оксиди азоту утворюються при зв'язуванні атмосферного азоту вуглеводневими частинками (радикалами), які є у зоні факела. Цей метод утворення оксидів протікає з дуже високою швидкістю (звідси їхня назва; швидкі). Утворення швидких оксидів залежить від концентрації радикалів у кореневої частини факела. При окислювальному полум'ї (горіння відбувається з надлишком кисню) їх внесок незначний, але при спалюванні збагачених сумішей і низькотемпературному горінні їх частка може досягати 25% від загального вмісту оксидів азоту.
Оксиди азоту утворюються в процесі спалювання і безпосередньо не пов'язані зі складом палива, що спалюється. Вміст оксидів азоту в газів, що відходять від котлів, залежить від конструкції топки, довжини, температури та інтенсивності факела, якості палива (місту в ньому азоту, теплотворної здатності), надлишкової подачі повітря на процес горіння, часу знаходження газоподібних продуктів згоряння в зоні високих температур і місцевих температурних піків Слід зазначити, що найбільше інтенсивне утворення оксидів азоту в процесі горіння відбувається в зоні високих температур (від 1600 до 1900 0 С) в результаті окислення азоту в повітрі.