חנקן דו-חמצני
חנקן דו-חמצני (באנגלית: Nitrogen dioxide) הוא תרכובת כימית שנוסחתה NO2. זו אחת ממספר תחמוצות חנקן ונחשבת לתחמוצת החנקן הנפוצה ביותר.
חנקן דו חמצני מופיע בדרך כלל כגז-חום ורעיל, שיש לו ריח חריף ואופייני. הגז הוא מזהם אוויר נפוץ, הפוגע בדרכי הנשימה ובריאות. הוא נוצר במנועי בעירה פנימית של כלי רכב ומפעלים ותורם חשוב לזיהום אוויר עירוני ולזיהום אוויר תעשייתי.
החנקן הדו-חמצני הוא תוצר ביניים של תהליך ניטרציה לייצור חומצה ניטרית שמיליוני טונות ממנה מיוצרים בכל שנה, כן הוא משמש לטילים.
מבחינה כימית, מדובר בחומר פאראמגנטי, על החנקן אלקטרון בלתי מזווג כך שהמולקולה היא רדיקל חופשי, שני הקשרים חנקן-חמצן חולקים אלקטרונים לא מאותרים כך שסדר הקשר הוא בין 1 ל-2.
תחמוצות חנקן הן תרכובות בעלות הנוסחא האמפירית הכללית NmOn, כגון N2O, NO, NO2, N2O3, N2O4 ו-N2O5. באטמוספירה, קבוצה זו כוללת בעיקר חנקן דו-חמצני. נהוג גם להתייחס לתרכובות אלו בשם הכללי NOX או נוקסים.
חנקן דו חמצני וזיהום אוויר
| זיהום אוויר |
|
רקע: מזהמים שונים: |
המקור הנפוץ ביותר לזיהום של גז חנקן דו-חמצני הוא מנועי בעירה פנימית, תחנות כוח ובאופן נמוך יותר מפעלים לייצור פאלפ. גם תנורים (כירות גז, וחימום) שעובדים על בוטאן (גז בישול) הם מקור חשיפה לגז כחלק מתסמין הבניין החולה. עודף האוויר הנחוץ לבעירה מלאה של דלקים בתהליכים אלה גורר הכנסה של חנקן לתהליך הבעירה, בטמפרטורות גבוהות הדבר גורר יצירה של חנקן דו חמצני ותחמוצות חנקן אחרות. הגבלה של ייצור חומצות החנקן דורשת בקרה מדוייקת על כמות האוויר שמשתמשים בה בבעירה.
חנקן דו-חמצני הוא מזהם סביבתי רחב היקף בסביבה העירונית, כאשר בחלק מהמקומות הוא מגיע לריכוזים של 30 מיקרו-גרם למטר-רבוע, כמות קרובה לרמות בלתי בריאות. ארגון הבריאות העולמי קבע כי כמות של 40 מיקרו-גרם למטר-רבוע היא מסוכנת. [1]
החנקן הדו-חמצני משנה גם את הרכב האטמוספירה ובין היתר הוא מעורב בייצור של אוזון בגובה הקרקע שהוא מזהם מסוכן ונפוץ בפני עצמו.
השפעות בריאותיות של חנקן דו חמצני
מחקרים הראו מתאם סטטיסטי בין דו תחמוצת החנקן באוויר בחוץ עם השפעות שליליות על הבריאות, כולל ירידה בתוחלת החיים. עד השנים האחרונות לא היה ברור אם נזקים אלה נגרמים על ידי NO2 עצמו או על ידי מזהמים אחרים הנפלטים על ידי אותם מקורות - כמו תחבורה. בשנים האחרונות התחזקו הראיות המשייכות NO2 עם נזקים לבריאות. הוועדה להשפעות רפואיות של זיהום אוויר בבריטניה, טוענת כי לפי ההסתברות חנקן דו חמצני אחראי לחלק מן הנזקים הבריאותיים שקושרו אליו במחקרים אפידמיולוגיים. [1]
לפי סוכנות הסביבה של אוסטרליה, הנזק העיקרי מנשימת אוויר עם אחוז גבוה של תחמוצות חנקן הוא הגברת הסיכון לבעיות במערכת הנשימה. חנקן דו-חמצני מגביר את הסיכון לדלקת ברירית הריאות, וזה יכול להפחית את חסינות לזיהומים ריאה. זה יכול לגרום לבעיות כגון צפצופים, שיעול, הצטננות, שפעת וברונכיטיס. רמות גבוהות של תחמוצת החנקן יכולות לגרום נזק משמעותי לאנשים עם אסתמה כי הדבר עלול לגרום להתקפים תכופים יותר וחזקים יותר. ילדים עם אסתמה ואנשים מבוגרים עם מחלת לב נמצאים בסיכון הגבוה ביותר.[2]
מחקרים בבעלי חיים מתארים את התהליך שבו פוגע חנקן דו-חמצני בראות. התהליך כולל פגיעה רקמות הראות ודרכי הנשימה. לטענת מחקרים אלה, חשיפה לחנקן דו-חמצני הפחיתה את התנגדות גופם של בעלי החיים לחלות במחלות זיהומיות מחיידקים ומווירוסים. ממצאים אלו התגלו גם במחקרים אפידמיולוגיים בקרב ילדים.[2]
דו תחמוצת החנקן היא בעלת מסיסות נמוכה יחסית במים. לכן היא חודרת לעומק דרכי הנשימה, וגורמת לתסמינים שונים של מחלות בדרכי-הנשימה ולפגיעה בעמידות הגוף בפני וירוסים וחיידקים. בריכוזים נמוכים, דו תחמוצת החנקן גורמת לגירוי בריאות ובעיניים. בחשיפה לריכוזים גבוהים תחמוצות החנקן משפיעה בעיקר על ידי החלשת המערכת החיסונית נגד מחלות נשימתיות כמו דלקת ריאות.[3]
מחקר שנערך בשוודיה ופורסם בשנת 2013, מצא קשר בין חשיפה של נשים לתחמוצות חנקן ובין שני סיבוכי הריון: סוכרת הריון ורעלת הריון. סוכרת הריון הייתה נפוצה יותר בקרב נשים עירוניות לעומת נשים שלא התגוררו בעיר, אך נמצאה בעליה בשתי האוכלוסיות כאשר נרשמו ריכוזים מעל לממוצע של תחמוצת חנקן. גם רעלת הריון נקשה עם רמות גבוהות יותר של חשיפה לתחמוצות חנקן. מהממצאים עלה גם קשר בין סוכרת הריון לבין קרבה לכבישים ראשיים, קשר שלא נמצא ביחס לרעלת הריון. [4]
מחקר משנת 2005 של חוקרים מאוניברסיטת קליפורניה מצא קשר בין רמות של חנקן דו חמצני לבין תסמין מוות בעריסה. [5]
זיהום מחנקן דו חמצני בישראל
נכון לשנת 2014 נמדדה חריגה מהתקן השנתי של חנקן דו-חמצני הנפלט מכלי רכב סמוך לכל הצירים במרכזי הערים הגדולות. חריגות קיצוניות נמצאו בשכונת שמואל הנביא בירושלים ובמרכז העיר, בתחנות תחבורתיות במטרופולינים הגדולים בחיפה, ירושלים ובגוש דן. [3]
ראו גם
קישורים חיצוניים
- חנקן דו חמצני בוויקיפדיה האנגלית
- הכירו את המזהם: תחמוצות חנקן הקואליציה לבריאות הציבור, 2011
- תחמוצות חנקן באתר המשרד להגנת הסביבה
- חשיפה לזיהום אוויר וסיבוכי הריון סוכנות הגנת הסביבה של ארצות הברית
הערות שוליים
- ^ STATEMENT ON THE EVIDENCE FOR THE EFFECTS OF NITROGEN DIOXIDE ON HEALTH, COMMITTEE ON THE MEDICAL EFFECTS OF AIR POLLUTANTS, UK, March 2015
- ^ Nitrogen dioxide (NO2), Air quality fact sheet, Department of the Environment and Heritage,משרד הסביבה והאנרגיה של אוסטרליה, 2005
- ^ דוח איכות אוויר לשנת 2014: התחבורה - הגורם המזהם ביותר במרכזי הערים בישראל, המשרד להגנת הסביבה, 02/09/2015