窒素ちっそ酸化さんか物ぶつ

窒素ちっそ酸化さんか物ぶつ（ちっそさんかぶつ、英えい: nitrogen oxides） は窒素ちっその酸化さんか物ぶつの総称そうしょう。

一酸化いっさんか窒素ちっそ（NO）、二酸化にさんか窒素ちっそ（NO₂）、三さん酸化さんか窒素ちっそ（NO₃）、亜あ酸化さんか窒素ちっそ（一酸化いっさんか二に窒素ちっそ）（N₂O）、三さん酸化さんか二に窒素ちっそ（N₂O₃）、四よん酸化さんか二に窒素ちっそ（N₂O₄）、五ご酸化さんか二に窒素ちっそ（N₂O₅）など。化学かがく式しきの NO_x から「ノックス」ともいう。

生成せいせい

自然しぜん界かいにおいて窒素ちっそ酸化さんか物ぶつは、雷かみなりあるいは土壌どじょう中なかの微生物びせいぶつによって生成せいせいされる。たとえば微生物びせいぶつが多おおい土壌どじょうに豊富ほうふな化学かがく肥料ひりょうを与あたえると土壌どじょう微生物びせいぶつが分解ぶんかいして窒素ちっそ酸化さんか物ぶつを放出ほうしゅつする例れいが知しられている。

物質ぶっしつが燃焼ねんしょうするときにも一酸化いっさんか窒素ちっそや二酸化にさんか窒素ちっそなどが発生はっせいする。この場合ばあい、高温こうおん・高こう圧あつで燃焼ねんしょうすることで本来ほんらい反応はんのうしにくい空気くうき中なかの窒素ちっそと酸素さんそが反応はんのうして窒素ちっそ酸化さんか物ぶつになる場合ばあい（サーマルNO_x）と、燃料ねんりょう由来ゆらいの窒素ちっそ化合かごう物ぶつから窒素ちっそ酸化さんか物ぶつとなる場合ばあい（フューエルNO_x）がある。たとえば、排気はいきガスや天然てんねんガスボイラー（家庭かてい用よう調理ちょうりガス器具きぐを含ふくむ）などから排出はいしゅつされる窒素ちっそ酸化さんか物ぶつは前者ぜんしゃが主おもであり、石炭せきたんが燃焼ねんしょうした場合ばあいの窒素ちっそ酸化さんか物ぶつはそのほとんどが石炭せきたん中ちゅうの窒素ちっそ化合かごう物ぶつに由来ゆらいすることが知しられている。

四よん酸化さんか二に窒素ちっそは二酸化にさんか窒素ちっそと平衡へいこう状態じょうたいにあり、環境かんきょう中ちゅうなど低圧ていあつ・低てい濃度のうどでは二酸化にさんか窒素ちっそ側がわに偏かたよっている。

（各かく窒素ちっそ酸化さんか物ぶつの生成せいせい法ほうは当該とうがい記事きじに詳くわしい）

大気たいきから陸上りくじょうに沈着ちんちゃくする窒素ちっそ量りょうは、1890年ねんから1990年ねんの100年間ねんかんで5倍ばいに増加ぞうかし21世紀せいき初頭しょとう時点じてんでは 125 Tg-N y^-1(テラグラム窒素ちっそ毎年まいとし)とされており、放出ほうしゅつ量りょうの80 %が肥料ひりょうが起源きげんで20 %が燃焼ねんしょうが起源きげんである。

人体じんたいに対たいする作用さよう

二酸化にさんか窒素ちっそ（NO₂）自体じたいは中性ちゅうせいで肺はいから吸収きゅうしゅうされやすい赤褐色せきかっしょくの気体きたいまたは液体えきたい。細胞さいぼう内うちでは二酸化にさんか窒素ちっそは強つよい酸化さんか作用さようを示しめして細胞さいぼうを傷害しょうがいするので、粘膜ねんまくの刺激しげき、気管支炎きかんしえん、肺はい水腫すいしゅなどの原因げんいんとなる。

一酸化いっさんか窒素ちっそ（NO）については、1980年代ねんだい頃ごろから、その生体せいたい内ないでの生理せいり機能きのうについて研究けんきゅうが進すすみ、血管けっかん拡張かくちょう作用さようを持もつことなどが明あきらかにされたほか、この一酸化いっさんか窒素ちっそが神経しんけい伝達でんたつ物質ぶっしつとしても作用さようすることが判明はんめいした。なお、1998年ねんのノーベル生理学せいりがく・医学いがく賞しょうは、この一酸化いっさんか窒素ちっその生理せいり作用さようの発見はっけんに対たいして贈おくられている。現在げんざいでも、その多様たような生理せいり機能きのうについて研究けんきゅうが続つづいている。

NO、NO₂を吸入きゅうにゅうするとメトヘモグロビンが生成せいせいする。メトヘモグロビンは、通常つうじょうのヘモグロビンに配はい位いされている二に価か（フェロ）の鉄てつイオンが三さん価か（フェリ）になっているもので、酸素さんそを運はこぶことができない。

一酸化いっさんか二に窒素ちっそ（N₂O）は麻酔ますい作用さようを持もつため、吸入きゅうにゅう麻酔ますい剤ざいとして医療いりょう現場げんばで使用しようされている。

除去じょきょ方法ほうほう

NO_xの防除ぼうじょ技術ぎじゅつとしては、バーナーや燃焼ねんしょう法ほうの改善かいぜんによって低ていNO_x化かを実現じつげんする低ていNO_x燃焼ねんしょう法ほうと，排はいガス中ちゅうからNOxを除去じょきょする排煙はいえん脱硝だつしょう法ほうがある。

低ていNO_x燃焼ねんしょう法ほう

空気くうき中ちゅうの窒素ちっそに起因きいんするいわゆるサーマルNO_xと、燃焼ねんしょう中ちゅうに含ふくまれる窒素ちっそ化合かごう物ぶつに起因きいんするフューエルNO_xがある。双方そうほうに有効ゆうこうな方法ほうほうとして、燃焼ねんしょう用よう空気くうきを二に段階だんかいに分わけて吹ふき込こむ二に段だん燃焼ねんしょう法ほうが、ガス燃焼ねんしょうから石炭せきたん燃焼ねんしょうに至いたるまで最もっとも広ひろい範囲はんいで用もちいられている。

排煙はいえん脱硝だつしょう法ほう

湿式しっしき法ほうと乾式かんしき法ほうがあり、大型おおがた燃焼ねんしょう装置そうちでは現在げんざい乾式かんしき法ほうの一ひとつである選択せんたく触媒しょくばい法ほうが主流しゅりゅうとなっている。煙けむり道部みちぶの手前てまえで排はいガス中ちゅうにNH₃を吹ふき込こみ、下流かりゅう部ぶに設置せっちされた触媒しょくばい反応はんのう器きで、NH₃によるNOの選択せんたく的てき還元かんげんを行おこなわせる。

対策たいさく

ディーゼルエンジンの取とり組くみ

尿素にょうそSCRシステム

鉄道てつどうでの取とり組くみ

JR各社かくしゃでは、ディーゼルカーに搭載とうさいされているディーゼルエンジンからの窒素ちっそ酸化さんか物ぶつ削減さくげんに取とり組くんでおり、JR東日本ひがしにっぽんキハE130系けい気動車きどうしゃ、JR四国しこく1500形かたち気動車きどうしゃなどが低てい排出はいしゅつ車しゃである。

環境かんきょう問題もんだい

窒素ちっそ酸化さんか物ぶつは硫黄いおう酸化さんか物ぶつとならび酸性さんせい雨う（酸性さんせい降下こうか物ぶつ）粒子りゅうし状じょう物質ぶっしつの原因げんいん物質ぶっしつで、硫黄いおう酸化さんか物ぶつは脱硫だつりゅう装置そうちにより液体えきたいの化石かせき燃料ねんりょう由来ゆらいの発生はっせい抑制よくせいさせる事ことが可能かのうであるが、燃焼ねんしょう（高温こうおんとの接触せっしょく）で生成せいせいされる窒素ちっそ酸化さんか物ぶつの生成せいせい抑制よくせいは困難こんなんである。生成せいせいされた窒素ちっそ酸化さんか物ぶつは降雨こううや霧きり（湿性しっせい沈着ちんちゃく）や粒子りゅうし状じょう物質ぶっしつの降下こうか（乾性かんせい降下こうか）などにより地上ちじょうに沈着ちんちゃくし森林しんりん生態せいたい系けいに蓄積ちくせきされると共ともに、森林しんりんへの蓄積ちくせき量りょうが飽和ほうわ量りょうを超こえると流下りゅうかする水みずの硝酸しょうさんイオン濃度のうどを上昇じょうしょうさせる。

大気たいき汚染おせん

これらは、光化学こうかがくスモッグや酸性さんせい雨うなどを引ひき起おこす大気たいき汚染おせん原因げんいん物質ぶっしつである。主おもな発生はっせい源げんは、内燃ないねん機関きかんをもつ自動車じどうしゃの排気はいきガスであり、平成へいせい4年ねんに制定せいてい（平成へいせい13年ねん改正かいせい）された自動車じどうしゃから排出はいしゅつされる窒素ちっそ酸化さんか物ぶつ及および粒子りゅうし状じょう物質ぶっしつの特定とくてい地域ちいきにおける総量そうりょうの削減さくげん等とうに関かんする特別とくべつ措置そち法ほう（自動車じどうしゃNO_x・PM法ほう）によって、規制きせいされることになる。

特とくに毒性どくせいの高たかい二酸化にさんか窒素ちっそ（NO₂）は、大気たいき汚染おせん防止ぼうし法ほうによって環境かんきょう基準きじゅんが定さだめられている。

NO₂の環境かんきょう基準きじゅん：1時じ間あいだ値ちの1日にち平均へいきん値ちが0.04ppmから0.06ppmまでのゾーン内うちまたはそれ以下いかであること。

温室おんしつ効果こうか

また、一酸化いっさんか二に窒素ちっそ（N₂O、亜あ酸化さんか窒素ちっそ）は二酸化炭素にさんかたんその310倍ばいの温室おんしつ効果こうかがある。

オゾン層そうの破壊はかい

1970年代ねんだいにスウェーデンのクルーツェン氏しが、成層圏せいそうけんでNOxが触媒しょくばい作用さようでオゾン消滅しょうめつ反応はんのうに作用さようしていることを指摘してきし、オゾン層そう科学かがくに進展しんてんがもたらされた。

2008年ねんにN₂Oが最大さいだいのオゾン層そう破壊はかい物質ぶっしつであったことが米べい研究けんきゅうチームにより発表はっぴょうされた。