氮氧化物(NOx)是一种重要的大气污染物。当前，我国大气复合污染日益严重，NOx是导致酸雨、二次细颗粒物等问题的重要前体物。人为源排放的NOx主要来自于煤等化石燃料的燃烧过程。燃烧生成的NOx可分为三类：第一类为燃料中固定氮生成的NOx，称为燃料型NOx；第二类由燃烧过程中空气中的N2转化形成，称为热力型NOx；第三类是由含碳自由基与N2生成的NOx,称为快速型NOx。近年来，我国NOx排放总量居高不下，燃煤电厂、交通运输等是NOx排放最多的行业，同时，各地区NOx排放量极不均衡，给我国全面推进NOx排放控制带来了挑战。
一、氮氧化物特性
氮氧化物（NOx）是指由氮、氧两种元素组成的化合物。常见的氮氧化物有一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）和一氧化二氮（N2O）等。燃烧产生的NOx主要是NO，占排放总量的90%以上，NO2的数量很少，占排放总量的0.5%～10%。但是，NO在大气中极易被氧化生成NO2，故大气中的NOx普遍以NO2的形式存在。空气中的NO和NO2通过光化学反应，相互转化而达到平衡。大气中的NOx最终转化为硝酸和硝酸盐微粒经湿沉降和干沉降从大气中去除，其中湿沉降是最主要的消除方式。
NOx的排放给人类生产生活以及自然环境带来极大的危害。在人体健康方面，NO易于结合血红蛋白，造成人体缺氧；NO2主要刺激人体肺部和呼吸道，造成人体器官的腐蚀损害，严重时会导致死亡；此外NO。还会导致支气管炎症、哮喘、慢性支气管炎。在生态环境方面，NOx会引发酸雨、酸雾及光化学烟雾，促进全球变暖。此外，氮沉降量的增加，会导致地表水的富营养化和陆地、湿地、地下水系的酸化和毒化，进一步对陆地和水生态系统造成破坏(表1-1)。其影响范围已经由局地性污染发展成为区域性污染，甚至成为全球性污染。鉴于NOx对人类和生态环境存在的危害，控制NOx的生成和排放是十分重要的问题。
二、氮氧化物的危害
2.1、酸雨
酸雨通常指酸性物质以湿沉降的方式随雨降落到地面。酸雨会造成土壤、湖泊酸化，内陆水域水生生物灭绝，农作物减产，森林衰亡，材料腐蚀，建筑物和文化古迹损毁等巨大破坏。酸雨中的阴离子主要为
和
，
和NOx是
和
最重要的前体物。
2.2、光化学烟雾
含有氮氧化物和碳氢化合物等一次污染物的大气，在阳光照射下发生一系列光化学反应，生成具有强氧化性的O3、H2O2、PAN和醛类等二次污染物，这种由一次污染物和二次污染物的混合物形成的烟雾污染现象，称为光化学烟雾。光化学烟雾会对人体健康和环境生态造成极大的危害。光化学烟雾的主要前体物是氮氧化物(NOx)和非甲烷碳氢化合物(NMHC)。
2.3、细颗粒物
是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物，又称细颗粒物。
浓度的增加，直接导致灰霾天气的形成，严重影响空气质量和大气能见度。
能负载大量的污染物和细菌进入肺部，严重危害人体健康。细颗粒物来源包括火电、钢铁、水泥等工业源，机动车、飞机等移动源，装修等无组织排放的面源和植物排放的自然源。人类活动是细颗粒物排放的主要来源。例如，我国北方城市冬季供暖大量排放的烟尘悬浮物和汽车尾气等污染物在低气压、风小的条件下不易扩散，与低层空气中的水汽相结合，比较容易形成灰霾，而这种灰霾持续时间往往比较长。
不是一种单一成分的空气污染物，化学组分中的一次粒子主要是元素碳(EC)、有机碳(OC)和土壤尘等。二次粒子主要有硫酸盐、硝酸盐、铵盐和半挥发性有机物等。一次粒子主要由尘土性粒子及由植物和矿物燃料燃烧产生的炭黑(有机碳）粒子两大类组成。二次粒子主要由硫酸铵和硝酸铵（由大气中的二氧化硫和氮氧化物和氨反应生成）组成。其形成的主要过程是大气中的一次气态污染物二氧化硫和氮氧化物通过均相和非均相的氧化形成酸性气溶胶，再和大气中唯一的偏碱性气体氨气反应生成硫酸铵（亚硫酸铵）和硝酸铵气溶胶粒子。
2.4、富营养化
富营养化是指生物所需的氮、磷等营养物质大量进入湖泊、河口、海湾等自流水体，引起藻类及其他浮游生物迅速繁殖，水体溶解氧量下降，鱼类及其他生物大量死亡的现象。目前湖泊富营养化已成为我国所面临的重大环境问题之一，引发的蓝藻水华已在我国太湖、滇池、巢湖等众多湖泊中频繁出现，导致水质恶化，影响了居民的用水安全且制约了社会经济发展。根据我国学者对湖泊营养盐输入的分析，大气氮沉降对湖泊的富营养化有很大贡献。由于湖泊流域电力等能源供应的增长，汽车、船舶等运输能力的扩张，化肥农药的高频率、高剂量使用等面源污染的强化等人类活动干扰的日益加大，大气污染及传输造成的氮、磷营养元素干湿沉降负荷对湖泊水体生态系统富营养化的影响不容忽视。
2.5、臭氧层破坏
臭氧层存在于距离地面10～50km的平流层中。一方面，平流层中的O2在强紫外线的作用下分解生成0·，0·进而与O2反应生成O3；另一方面，O3吸收紫外线分解。这时O的生成与消耗处于平衡态，O3浓度保持恒定进而形成臭氧层。O3能吸收99%以上来自太阳的紫外辐射，保护地球生命。臭氧层的破坏会导致大量紫外辐射到达地面，危害人类健康，使皮肤癌和白内障的患病率大幅度增加。同时，动植物的生存生长也将受到严重威胁，危害生态平衡。
2.6、温室效应
地球表面吸收太阳能（主要为可见光）增温，向宇宙空间以红外线长波的形式辐射能量降温，这种能量的收支平衡决定了地球表面的温度。地球大气中的H2O、CO2、CH4、N2O等可吸收长波红外辐射，截留地面辐射的红外长波辐射，对大气起到加热保温的作用，这种现象称为温室效应，此类气体称为温室气体。如果大气温室气体增多，便可有过多的能量保留在大气中而不能正常地向外空间辐射，造成地表面和大气的平衡温度升高，对整个地球的生态平衡会有巨大的影响。随着全球人口的增长，人类活动的加剧，使得大气中温室气体的含量成倍增加，全球变暖已经成为全世界所