vignette|Molécule de monoxyde d'azote (NO). Les oxydes d'azote sont des composés chimiques formés d'oxygène et d'azote, correspondant à une formule chimique .
Parmi les oxydes d'azote, le terme « » est utilisé spécifiquement pour caractériser les émissions de polluants correspondant à la somme des quantités de monoxyde d'azote NO et de dioxyde d'azote ., alors que « » peut désigner l'ensemble plus large des composés azotés.
Définition et exemples + Oxydes d'azote Degré d'oxydation Formule brute Nom +6 Radical nitrate +5 Pentaoxyde de diazote +4 Dioxyde d'azoteTétraoxyde de diazote +3 Trioxyde de diazoteTrinitramide +2 NO Monoxyde d'azote Dioxyde de diazote +1 Monoxyde de diazoteAzoture de nitryle +
Le monoxyde et le dioxyde d'azote sont les molécules les plus connues car leur somme correspond au terme . Ces deux molécules sont regroupées car le NO émis par une installation s'oxyde spontanément dans l'atmosphère en . On fait donc la somme du NO et du Oxydes d'azote - , sur le site du CITEPA.Les différents polluants et leur évolution, sur le site d'Airparif. et on l'exprime en quantité équivalente de Arrêté du 11/08/99, Institut national de l'environnement industriel et des risques (INERIS).Oxydes d'azote (), sur le site de l'OFEV.. Le monoxyde d'azote est un gaz incolore, le dioxyde d'azote est un gaz brun-rougeâtre.
Pour ces deux molécules, on observe l'existence de dimères et . Ce sont des oxydants très forts, le premier est instable mais le second est stable, il est utilisé en synthèse ou comme comburant.
Dans de nombreuses installations, on peut aussi observer la formation de protoxyde d'azote ().. Cette molécule très stable est aussi connue sous le nom de « gaz hilarant » à cause de ses effets euphorisants. C'est aussi un oxydant fort utilisé par exemple dans les moteurs-fusées.
Le trioxyde de diazote est instable à température ambiante, il se décompose rapidement en NO et .. Le pentaoxyde de diazote (), à l'état solide dans les conditions normales de température et de pression, est aussi un oxydant très fort. Le radical nitrate () est un oxydant fort, c'est un intermédiaire réactionnel important dans les processus d'oxydation photochimiques conduisant à la formation du smog dans les villes.
Toxicologie Le dioxyde d'azote est mortellement toxique (quarante fois plus que le CO, quatre fois plus que NO)Oxydes d'azote - Fiche toxicologique 133 , sur inrs.fr, 2006 (consulté le 14 juillet 2019).. Il pénètre profondément dans les poumonsDioxyde d'azote (), actu-environnement.com, consulté le 14 juillet 2019 et est soluble dans l'eauLes oxydes d'azote, enseeiht.fr, consulté le 14 juillet 2019. Les pics de concentrations sont plus nocifs qu'une même dose étalée sur une longue période. NO est un gaz irritant pour les bronches, il réduit le pouvoir oxygénateur du sang. Ces molécules pénètrent facilement les bronchioles, affectent la respiration et provoquent une hyperréactivité des bronches chez les asthmatiques, ainsi qu'une vulnérabilité accrue des bronches aux microbes, au moins chez les enfantsLa politique économique environnementale , , École des mines de Douai..
Par exemple, en cas d'inhalation des vapeurs nitrées de fumées de tir d'explosif, utilisé dans un lieu confiné (dans une grotte par des spéléologues ou dans une mine mal aérée par exemple) : d'explosif nitré peut relarguer de 0,1 à de De Félix F., Matériel et technique, médical à propos de la toxicité des fumées de tir d'explosifs en spéléologie, 6 septembre 2009.. a des propriétés anesthésiques et antalgiques, il est utilisé en anesthésie, en odontologie, etc. Sa toxicité pour des expositions chroniques ou aiguës est mal connue. Les effets majeurs, neuropathie et myélotoxicité, sont liés à un déficit en vitamine B..
Seuils Pour les , l'OMS recommande de ne pas dépasser : de moyenne sur ; de moyenne horaire sur Oxyde d’azote (), Dictionnaire Environnement.. Dans sa thèse sur la prévention et les secours en spéléologie (où des vapeurs nitreuses peuvent être générées par l'utilisation d'explosifsBitard B., Conséquences et méfaits de l'usage des explosifs en spéléologie, Spéléo-Dordogne 2, 79-92, 1989.), Mallard (1985) recommande de ne pas respirer un air contenant plus de de vapeurs nitreuses (soit une norme dix fois plus sévère que celle relative au monoxyde de carbone (CO) qui est de .
Effets sur l'environnement Effet de serre Le protoxyde d'azote est un puissant gaz à effet de serre. Son potentiel de réchauffement global (PRG) est de 130 à 270, selon la durée considérée (par rapport au qui sert de référence avec un PRG égal à 1 par convention). Par conséquent, même si les émissions sont très faibles par rapport à celles de , il représente tout de même environ 5 % du potentiel global de réchauffement des émissions de gaz à effet de serre.
Couche d'ozone est une molécule très stable, donc chimiquement inerte dans la troposphère. Par contre, lorsqu'elle atteint la stratosphère, elle peut subir une réaction photochimique conduisant à la formation de NO. NO est un gaz qui catalyse la destruction de l'ozone..
Formation de l'ozone troposphérique Le dioxyde d'azote et d'autres oxydes d'azote interviennent dans la formation des oxydants photochimiques (ozone troposphérique). Cette forme de pollution oxydante, acide et eutrophisante de l'air et indirectement de l'eau et des sols, a significativement augmenté là où les ultraviolets sont plus intenses (en raison du trou de la couche d'ozone Tang X., Wilson S.R., Solomon K.R., Shao M. et Madronich S., Changes in air quality and tropospheric composition due to depletion of stratospheric ozone and interactions with climate, Photochem. Photobiol. Sci., février 2011, 10 (2), 280-91. Epub 20 janvier 2011.). Parmi les oxydes d’azote, les principaux polluants atmosphériques sont NO et ; ce sont eux qui sont analysés par les réseaux de surveillance de la qualité de l’air. Les contribuent à l'odeur caractéristique de l'air urbain pollué par la circulationLes pics de pollution dans la basse atmosphère , , Académie de Nice.. NO et NO2 sont en équilibre avec l'ozone selon la réaction suivante : NO(g) + O3(g) <=> NO2(g) + O2(g).
De jour, les oxydes d'azote sont principalement sous forme de NO et de NO2, alors que de nuit, ce sont principalement le NO2 et NO3 qui sont présents. Ceci est lié à la photolyse de l'ozone qui déplace cet équilibre dans un sens ou l'autre. L'émission de NO2 le jour tendra à favoriser la formation d'ozone troposphérique via la réduction vers NO.
NO2(g) + O3(g) <=> NO3(g) + O2(g)
Les sont donc des précurseurs intervenant dans la formation de nitrates atmosphériques (rapidement solubilisés dans les eaux météoriques qui sont alors rendues à la fois acidifiantes et eutrophisantes).
Pluies acides NO et contribuent au phénomène de pluies acides constituées, entre autres, d'acide nitrique (acide fort). L’oxydation du NO produit par les combustions peut se poursuivre dans l’atmosphère pour former du : 2NO(g) + O2(g) -> 2NO2(g).
réagit avec l’eau pour donner une solution aqueuse d’acide nitrique « (aqueux) + (aqueux) » et du monoxyde d’azote NO : 3NO2(g) + 3H2O(l) -> 2H3O+(aq) + 2NO3- (aq) + NO(g) avec : (g) = gaz ; (l) = liquide ; (aq) = aqueux, ion = ion qui a fixé un certain nombre de molécules d'eau.
Origine des émissions d'oxydes d'azote Sources La combustion des combustibles fossiles et de la biomasse, dans les foyers fixes, d'une part, et des combustibles gazeux et liquides dans les moteurs thermiques, d'autre part, génère des émissions d'oxydes d'azote ()Combustion et Émissions de , Journée d'études annuelle du CITEPA (2004).. Pour la France, les émissions de représentaient (en équivalent ) pour l'.. Les émissions de ont atteint un maximum durant les (plus de deux millions de tonnes), elles diminuent régulièrement depuis 1990.
En 2007, la Chine était le premier pays émetteur d'oxydes d'azoteMichel Temman, « Victime de ses rejets, Tokyo aide Pékin à se mettre au vert », Libération, 16 avril 2007, ..
Les volcans, orages et feux de forêts contribuent aussi aux émissions de . Dans l'atmosphère, les éclairs produisent du NO.
Transports Les principaux émetteurs de sont les transports routiers (d'où une politique de réduction au moyen de pots catalytiques par exemple). Dans les , les transports sont devenus responsables de plus de 60 % des émissions de , ce qui représentait de tonnes. Grâce à la mise en place des pots catalytiques, cette proportion est en diminution (58 % du total des en 2020, ce qui correspond à ).
À l'origine des pics de pollutions, les oxydes d'azote sont directement dangereux pour la santé humainePollution atmosphérique et santé, sur sante.gouv.fr.Fiche explicative sur les oxydes d'azote. Ils sont majoritairement émis par le secteur des transports, dont les véhicules automobiles.. Ceci est particulièrement vrai pour les moteurs Diesel dont les pots catalytiques sont inopérants pour les NOx de pots d'échappement. Les pots d'échappement libèrent ainsi dans l'air des radicaux peroxydés, en particulier de type peroxyacétyle, qui se combinent avec le pour former du nitrate de peroxyacétyle (appartenant à une affectant les poumons, mais aussi impliqués dans les « pluies acides » dégradant les forêts). L'acétaldéhyde et l'acétone présents dans l'air sont des précurseurs photochimiques du nitrate de peroxyacétyle (PAN)Paul Degobert, 1992 ; Automobile et pollution ; Ed : Technip, Paris, 1992 (lire en ligne sur Google Livres). Ouvrage écrit à la demande de l'Institut français du pétrole alors que l'Europe allait imposer les pots catalytique sur la plupart des véhicules neufs.. Les nitrates, très solubles dans l'eau (et donc dans les eaux météoriques) sont un puissant facteur d'eutrophisation de l'environnement.
En , l'ONG (ICCT), qui a lancé en 2014 le scandale du dieselgate, publie un rapport dénonçant les niveaux d'émission de NOx excessifs de 70 à 100 % des véhicules diesel fabriqués avant 2017 (85 % des voitures diesel homologuées et 77 % des voitures ), soit de véhicules en circulation dans l'Union européenne et le Royaume-Uni, et en France. ICCT dénonce une désactivation des dispositifs antipollution des véhicules diesel, désormais jugée abusive par la jurisprudence« Dieselgate » : la question des vieux diesel revient sur le tapis, Les Échos, 23 mars 2023..
Combustion et incinération Les installations de combustion (centrales thermiques, chauffages) sont aussi une source importante de . Même pour des sources de petite puissance : se rencontre à l'intérieur des locaux où fonctionnent des appareils au gaz tels que gazinières ou chauffe-eau à gaz.
Les sont également produits lors de la combustion du bois. Ces oxydes d'azote ne proviennent pratiquement pas de l'oxydation à haute température du diazote de l'air ( thermiques), mais de celle de l'azote contenu dans le bois sous forme d'amines et de protéines nécessaires à la croissance de l'arbre ( du combustible)Épuration des polluants issus de la combustion domestique du bois , document du CSTB, 11, (archivé par Internet Archive).La combustion du bois et ses impacts sur la qualité de l'air , , sur appa.asso.fr.. En raison du taux d’azote relativement élevé contenu naturellement dans le bois, les émissions d’oxydes d’azote sont potentiellement plus importantes pour des installations de combustion de la biomasse que pour des chaudières au fioul ou au gazÉnergie-bois : se chauffer sainement, Medieco (Ingénierie et édition d'écologie médicale), cf. la section « Réduire les émissions des polluants ».« Bois (chargement automatique) »), Services cantonaux suisses de l'énergie et de l'environnement..
Globalement, les émissions de dues à la production d'énergie en France en 2020 représentaient éq , celles dues au chauffage résidentiel éq .
Mécanismes de formation