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窒素酸化物(NOx)

最終更新日 2018年8月20日

1 窒素酸化物とは...

「窒素酸化物」(NOx)とは、窒素原子(N)と酸素原子(O)が結合して生成される物質の総称です。
窒素酸化物には、一酸化窒素(NO)、二酸化窒素(NO2)、無水亜硝酸(N2O3)、一酸化二窒素(N2O)、四酸化二窒素(N2O4)、無水硝酸(N2O5)、硝酸ミスト(HNO3)などの種類がありますが、大気汚染物質として重要なものは、「 一酸化窒素」(NO)と「 二酸化窒素」(NO2)であり、大気汚染の分野では(狭義には)窒素酸化物といえばこの両者のことを指します。
大気の常時監視では、自動測定機を用いてNOとNO2をそれぞれ独立に測定しており、窒素酸化物といえばこの両者の濃度の合計値を意味し、次式で表されます。

NOx = NO + NO2

二酸化窒素には環境基準が設定されていますが、一酸化窒素及び一酸化窒素と二酸化窒素との合計値である窒素酸化物には環境基準が設定されていません。

2 発生源

窒素酸化物が生成される要因としては次の2つがあります。
ひとつは、石油などの燃料が燃焼する際に、燃料中に含まれている窒素(N)が、燃焼時に大気中の酸素(O)と結合して生成されるもので、燃料(fuel)に由来するため fuel NOx と呼びます。
もうひとつは、燃料などが高温で燃焼する際に、空気中に約80%含まれている窒素が、大気中の酸素が反応して生成されるもので、高温燃焼時の熱(thermal)に由来するため thermal NOx と呼びます。
このため、工場や事業場のボイラ(重油、都市ガス等)、自動車のエンジン(ガソリン、軽油等)、家庭のコンロやストーブ(都市ガス、プロパンガス、灯油等)などで燃料等を燃焼させると、その過程で必ずNOxが発生し、燃焼温度が高温になるほど発生量が多くなります。
発生源(工場の煙突や自動車の排気管など)から大気中にNOxが排出される段階では、そのほとんどはNOが占めていますが、大気中を移動する過程で大気中の酸素と反応してNO2に酸化されるため、大気中ではNOとNO2が共存しています。
窒素酸化物は、大気汚染防止法で「 ばい煙」に指定されており、代表的な大気汚染物質の一つとして、大気汚染防止法で規制・監視の対象となっています。

3 光化学スモッグとの関連

窒素酸化物は、「 炭化水素」(HC)とともに太陽の 紫外線により光化学反応を起こして「 光化学オキシダント」(OX)を生成し、「 光化学スモッグ」の原因ともなります。

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