氮氧化物的理化特性及其对健康的影响

（一）理化性质

广义的NOx指的是只由氮、氧两种元素组成的化合物，而目前NOx主要是NO和NO2的统称。广义NOx中除N2 O5为固体外，其余均为气体。其中N2O4是NO2二聚体，常与NO2混合存在构成一种平衡态混合物。NO和NO2的混合物，又称硝气（硝烟）。相对密度：NO接近空气，N2 O、NO2比空气略重。熔点：N2O5为30℃，其余均为零下，均微溶于水，水溶液呈不同程度酸性。NO、NO2在水中分解生成硝酸和氧化氮。N2 O 300℃以上才有强氧化作用，其余有不同程度氧化性，特别是N2 O5，在-10℃以上分解放出氧气和硝气。NOx为非可燃性物质，但均能助燃，如N2O、NO2和N2 O5遇高温或可燃性物质能引起爆炸。

在高温燃烧条件下，NOx主要以NO的形式存在，最初排放的NOx中NO约占95%，但NO在大气中极易与空气中的氧气发生反应生成NO2。空气中的NO和NO2通过光化学反应相互转化而达到平衡。在温度较高或有云雾存在时，NO2进一步与水分子作用形成酸雨中的第二重要酸分——硝酸（HNO3）。在有催化剂存在时，如合适的气象条件，NO2转变成硝酸的速度加快。特别是当NO2与SO2同时存在时，可以相互催化，形成硝酸的速度更快。大气中的NOx最终转化为硝酸和硝酸盐颗粒，并通过湿沉降和干沉降过程从大气中去除。NOx的理化性质与大气污染的关系见表4-1。

表4-1　NOx的理化性质与大气污染的关系

（二）毒性作用

NO和NO2能刺激呼吸器官，引起急性和慢性中毒，直接影响和危害人体健康。NOx对呼吸器官有刺激作用是由于其较难溶于水，通过呼吸道进入深部细支气管及肺泡，缓慢溶于肺泡表面的水分中后形成亚硝酸、硝酸，对肺组织产生强烈的刺激及腐蚀作用，从而引起肺水肿。同时，亚硝酸盐进入血液后，与血红蛋白结合生成高铁血红蛋白，继而引起组织缺氧。(www.xing528.com)

NO吸入初期仅有轻微的眼及呼吸道刺激症状，如咽部不适、干咳等。常经数小时内至十几小时或更长时间潜伏期后发生迟发性肺水肿、成人呼吸道窘迫综合征，出现胸闷、呼吸窘迫、咳嗽、咳泡沫痰等，可并发气胸及纵隔气肿。肺水肿消退后两周左右可出现迟发性阻塞性细支气管炎。高浓度的NO可致高铁血红蛋白血症。其慢性影响主要表现为神经衰弱综合征及慢性呼吸道炎症，个别病例出现肺纤维化，还可引起牙齿酸蚀症。

NO2是赤褐色剧毒性的氧化剂，其毒性比NO高4～5倍。因为刺激性比较弱，所以能侵入到肺脏深处及肺毛细血管，数小时能引起肺水肿而致死。在NO2浓度较高的空气中暴露10 min，即可造成呼吸系统失调，即使低浓度NO2长期吸入，也会造成慢性支气管炎。NO2也可与人体血红蛋白结合破坏血液的携氧能力，NO2被吸入人体后与血液中的血红蛋白作用，成为变性血红蛋白，使血液的输氧能力下降。同时NO2对人体的心、肝、肾也有一定的影响。据报道，人只要在NO2含量为200～300 mg/m3的环境中停0.5～1 h，就会因肺气肿而死亡。大气中各种浓度NO2对人体的影响见表4-2。

表4-2　各种浓度NO2对人体的影响

另外，硝气是以NO2为主，同时含有NO，有时含有亚硝酸、硝酸之类的烟雾性气体。硝气具有刺激性，浓度高时对气管上皮刺激强烈，引起咳嗽、肺刺激等症状。