Analiza pe termen lung a concentratiilor de NO, NO2 si O3 in North Rhine-Westphalia,

Germania

Datele poluarii pe termen lung sunt analizate la diferite tipuri de stații în Germania.

Scopul este de a evalua eficiența normelor legislației în ultimele 2 decenii.

Analiza de NOx și date de ozon a fost efectuată în zonele urbane și rurale.

Cicluri săptămânale de poluanți sunt evaluate în-NOx și regimuri COV-limitate.

Rezumat

Normele legislative elaborate la sfârșitul anilor 1970, schimbările structurale în economie,

precum și punerea în aplicare a filtrelor în ambele vehicule și industrii îmbunătățit calitatea aerului

din Renania de Nord-Westfalia, cel mai mare stat vestic în Germania, în termeni de populație și de

producția economică.

Pentru că aceste schimbări au avut loc inegal de stat, scopul principal al studiului dat este

de a analiza

dezvoltarea istorică de poluanți atmosferici în diferite medii (de exemplu, industrie, trafic sau rural

fundal) în cadrul statului.

Concentrațiile NO,NO2 și O3 observate la șase posturi (unul industrial, două de trafic, unul

urban și doi mediul rural) 1981-2007 au fost obținute de la Agenția de Stat pentru Mediu, Natura,

mediu și protecția consumatorilor (LANUV NRW).

Aceste date au fost evaluate pentru a investiga evoluția în timp a acestor poluanți și

impactul de cicluri săptămânale pe formarea ozonului de la NOx limitat zone (mediul rural) și

zonele COV-limitate (zone urbane cu rețea de trafic).

Relațiile dintre mecanismele de producție de ozon și de precursori ai ozonului (NO, NO2 și

raportul lor) au fost, de asemenea, luate în considerare.

În contrast cu scăderea bruscă a NO în concentrații de (65%), doar o scădere moderată,

nesemnificativă în NO2 (10%) a fost observată, deoarece filtrele catalitice în vehicule sprijini

1

emisiile de NO2 ca un poluant primar. Modificări în raport NO/NO2 și temperatura mai mare

favorizat o creștere a concentrației de ozon (20%), care pare să fie indicatorul de vară smog.

Rezultatele au arătat că, deși ozon potențial de formare este mai mare stațiilor de fond ca urmare a

mai biogene COV și reducerea emisiilor de NO, tendințele de timp au fost mai abruptă în stațiile

industriale, din cauza schimbărilor radicale în concentrații de NOx.

Examinarea ciclurilor săptămânale și diurn de NO și NO2 au arătat că nu numai valorile

medii absolute ale nivelurilor de poluare a scăzut (cu un punct de cotitură în 1998), dar, de

asemenea, forma a ciclului diurn (diferențe între vârfurile primare și secundare) schimbat în

răspunsul la normele legislative elaborate (Bayerisches Landesamt für umweltschutz, 2011).

1. Introducere

NOx și O3 sunt una dintre cele mai importante poluanți în urban zone (Moeller, 2010).

Investigarea acestor poluanți au fost efectuate la nivel mondial examinarea atât dezvoltarea lor

temporală (Mayer și Schmidt, 1998; Fischer et al, 2006;. Pandey et al, 2008.; Tan et al, 2009;.

EPA, 2007) și relațiile lor cu produse chimice mecanisme (Sillman, 2003; Iacov și Winner, 2009).

Examinare oxizilor de azot și ozon este de mare importanță în special În zonele urbane

industrializate fi supus la economic,schimbări structurale. Renania de Nord-Westfalia, cel mai

mare de vest de stat în Germania, cu suprafata de 32.000 de km2 și 18 de milioane de locuitori,

este un bun exemplu de acest tip de domeniu, care a dezvoltat norme legislative, schimbări

structurale în economie, de implementare de filtre în mașini și industria cauzat schimbări mari ale

poluării niveluri. Șase stații în acest stat cu caracter diferit (industrial, trafic, de fond urban și

rural), au fost alese de la rețeaua de Agenția de Stat pentru Mediu pentru natura, mediu și protecția

consumatorilor (Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz Nordrhein-Westphalen,

LANUV, NRW, 2007) a analizeze termen lung-modificări ale concentrațiilor de NOx și O3

2

(1983e2007). Nu numai impactul normelor legislației, dar, de asemenea, atmosferic Condițiile de

schimb au fost studiate pentru a determina influența parametrilor meteorologici pe diferite tipuri de

poluanți utilizând analiza componentelor principale și matrice de corelare. Un alt accent în acest

studiu a fost dat la estimarea cicluri săptămânale nu numai pentru a evalua impactul modificărilor

de emisii asupra nivelurilor de poluare ale diferitelor timpul săptămânii, ci și pentru a studia

Sensibilitatea de producție de ozon în-și NOx zonele COV-limitate.

2. Aspecte teoretice

În timpul procesului de creștere economică, urbanizare, consumul de energie, dezvoltarea

rețelelor de transport dense și creșterea rapidă a populației, poluarea aerului a devenit o mare

problemă în multe zone industrializate, urbane. Relația dintre industrializare și poluarea aerului pot

fi analizate cu așa-numita curba de mediu Kuznets (Chen și Kan, 2008). Așa cum se arată în

figura 1, într-o economie industrială în curs de dezvoltare, acordă mai puțină atenție la problemele

de mediu, astfel, cu creșterea stadiu de dezvoltare industrială, nivelurile de poluare a aerului crește,

de asemenea.

După atingerea unui anumit standard de viață și atunci când poluarea mediului este la maxim,

focus schimbă societății de interes financiar în interesul social, în care un mediu curat devine tot

mai important, și tendința de poluarea mediului este redus sau chiar inversat de industrializare.

Acest punct de cotitură a avut loc, de exemplu, în zona Ruhr în 1961, atunci când fostul cancelar al

Republicii Federale Germania, Willy Brandt, a folosit termenul de "cer albastru peste Regiunea

Ruhr", în programul său politic (Nonn, 2009).

Datorită arderii combustibililor fosili, transporturi (nu numai prin drumuri, dar, de asemenea, apa)

contribuie, principala sursă de NOx (56%), în Germania. Alte surse importante sunt entități

industriale, în special surse producătoare de energie (18%) (date de la Umweltbundesamt pentru

1990e2007). Ca gaze foarte reactive, NOx sunt foarte importante, deoarece oxizi de azot, împreună

cu CO, metan și non-metan compuși organici volatili (NMVOCs), producția de ozon favoarea în

prezența luminii solare și de temperaturi ridicate (Sillman, 2003; Iacov și Winner 2009 ).

3

Fig.1 De mediu Kuznets curba (EKC) arată concentrațiile de poluare a aerului în timpul devreme

(linia punctată negru) și mai târziu (linie continuă negru) inițierea de control al emisiilor și

orientări (linia gri) (Sursa: Chen și Kan, 2008), care.

Relația dintre O3 și două precursorilor săi, NOx și COV, pot fi observate în diagrama

contor (Fig. 2) (Roth, 2002), care arată O3 valorile de vârf în funcție de NOx și COV raporturi de

amestecare. Aici, regimurile sensibile NOx-sensibile și COV sunt prezentate separat. În regimul

NOx-sensibile, în care NOx este relativ scăzut și BVOC este ridicat (cum este tipic de regiuni cu

păduri îndepărtate), nivelurile de O3 sunt tot mai mult cu creșterea NOx și mici modificări cu

privire la COV.Regimul VOC-sensibil prezintă comportamentul opus. Astfel, se poate concluziona

că evenimentele poluării cu ozon nu sunt limitate la zonele rurale, dar apar în orașe, precum și,

afecta starea de sănătate a populației. Pentru a evita impactul negativ al populației a crescut și

urbanizarea, normele legislative au fost implementate la nivel mondial pentru a atenua și de a

reduce concentrațiile de poluanți. Pentru a reduce concentrațiile de substanțe poluante, punerea în

aplicare de filtre (filtre catalitice) în ambele masini si fabrici industriale a fost în mare parte

realizată. Filtre implementate in masini sunt numite convertoare catalitice. Aceste dispozitive

4

reduc toxicitatea anumitor tipuri de emisii de la motorul cu ardere internă prin asigurarea unui

mediu de reacție chimică în care combustie de produse toxice sunt sunt convertite în substanțe mai

puțin toxice. Filtre cu trei căi catalitice au trei funcții: a) reducerea oxizilor de azot în azot și

oxigen, b) oxidarea monoxidului de carbon în dioxid de carbon, și c) oxidarea hidrocarburilor

nearse în dioxid de carbon și apă. Tendința în procentul de mașini cu trei căi filtrele catalitice în

Germania este prezentată în Fig. 3. Din cauza menționate mai sus trei funcții de convertoare

catalitice și de faptul că NOx provin în principal din sectorul transporturilor, implementarea cu

succes a filtrelor catalitice, împreună cu Norma plumb Petrol (adoptată la 05.08.1971, în

Germania, cu scopul de a reduce plumb in benzina), produs scăderi mari, nu numai în termeni

absoluți NU concentrații dar, de asemenea, în raportul NO/NO2, în special în regiunile care sunt

definite de rețelele de transport dense. În contrast, este cunoscut faptul că mașinile care folosesc

aceste filtre emit NO2 ca un poluant primar (pornind de la 1990) astfel că tendința de NO2 nu pot

fi recunoscute în mod clar. Astfel, tendința a emisiilor de NOx prezintă atât creșteri, cât și scăderi

de peste țări europene. De asemenea, nu este ușor de definit o creștere clară a tendințelor de ozon

(Mol et al., 2009).

În plus față de nivelurile de emisie, parametrii meteorologici, de asemenea, influenta

extrem de nivelurile de poluare cu mijloacele de transport sau transmiterea acestora (Mayer, 1999;

Teixeira et al, 2009.), Temperatură și radiații favorizează producerea de ozon fotochimic (Richter

et al, 2005;. Sillman , 2003; Solberg et al, 2005;. Elansky et al, 2007;. Iacov și Winner, 2009).

Fig. 2. Isopleths ozon în funcție de concentrațiile medii de NOx și COV (Sursa: Roth, 2002, bazat

pe Sillman, 1999, modificat).

5

Fig. 3. Tendința în procentul de mașini cu trei căi filtrele catalitice în Germania (Sursa:. Fischer et

al, 2006).

Fig. 4. Stații de măsurare a calității aerului în Renania de Nord-Westfalia (Sursa: LANUV, NRW,

2007).

6