อ่าน 4 นาที
สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายที่ไม่ใช่มีเทน
สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายที่ไม่ใช่มีเทน ( NMVOCs ) คือกลุ่มของสารประกอบอินทรีย์ที่มีปฏิกิริยาทางเคมีแสงในชั้นบรรยากาศโดยทั่วไป ซึ่งมีลักษณะเด่นคือการไม่รวมมีเทน...
สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายที่ไม่ใช่มีเทน
สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายที่ไม่ใช่มีเทน ( NMVOCs ) คือกลุ่มของสารประกอบอินทรีย์ที่มีปฏิกิริยาทางเคมีแสงในชั้นบรรยากาศโดยทั่วไป ซึ่งมีลักษณะเด่นคือการไม่รวมมีเทน[ 1 ] NMVOCsประกอบด้วยสารประกอบที่แตกต่างกันทางเคมีมากมาย เช่นเบนซีนเอทานอลฟอร์มาลดีไฮด์ไซโคลเฮกเซน 1,1,1- ไตรคลอโรอีเทนและอะซิโตน [ 2 ] โดยพื้นฐานแล้ว NMVOCs เหมือนกับสารประกอบอินทรีย์ระเหยง่าย (VOCs) แต่ไม่รวมมีเทน[ 3 ] มีเทนถูกยกเว้นใน บริบท ของมลพิษทางอากาศเพราะมันไม่เป็นพิษ อย่างไรก็ตาม มันเป็นก๊าซเรือนกระจกที่ มีศักยภาพสูงมาก มีปฏิกิริยาต่ำ และดังนั้นจึงมีอายุยืนยาวในชั้นบรรยากาศ[ 1 ]กลุ่มย่อยที่สำคัญของ NMVOCs คือไฮโดรคาร์บอนที่ไม่ใช่มีเทน ( NMHCs )
บางครั้ง NMVOC ก็ถูกใช้เป็นพารามิเตอร์รวมสำหรับการปล่อยมลพิษ โดยนำปริมาณการปล่อย NMVOC ทั้งหมดมารวมกันตามน้ำหนักเป็นตัวเลขเดียว ในกรณีที่ไม่มีข้อมูลรายละเอียดเพิ่มเติม พารามิเตอร์นี้อาจเป็นพารามิเตอร์ที่ไม่ละเอียดมากนักสำหรับการประเมินมลพิษ (เช่นหมอกควันในฤดูร้อนหรือมลพิษทางอากาศภายในอาคาร )
แหล่งที่มาหลักของ NMVOC ได้แก่ พืชพรรณ การเผาไหม้ ชีวมวลแหล่งกำเนิดทางธรณีวิทยา และกิจกรรมของมนุษย์[ 4 ] [ 5 ]

ความสำคัญของเคมีบรรยากาศ
การศึกษา NMVOCs มีความสำคัญในเคมีบรรยากาศโดยสามารถใช้เป็นตัวแทนในการศึกษาคุณสมบัติโดยรวมของ VOCs ในบรรยากาศที่มีปฏิกิริยา การไม่รวมมีเทนเป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากความเข้มข้นในบรรยากาศค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับสารประกอบในบรรยากาศชนิดอื่น ๆ และความเฉื่อยของมัน[ 1 ] NMVOCs เป็นคำที่ครอบคลุมโมเลกุลอินทรีย์ชีวภาพ อินทรีย์ที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์ และอินทรีย์ที่เกิดจากการเผาไหม้ทั้งหมดที่มีออกซิเจนและชนิดต่าง ๆ ที่มีอยู่ในบรรยากาศ โดยไม่รวมมีเทน ความจำเป็นของคำนี้ยังขึ้นอยู่กับการประมาณการในปัจจุบันที่ชี้ให้เห็นว่ามี NMVOCs อยู่ระหว่าง 10,000 ถึง 100,000 ชนิดในบรรยากาศ โดยส่วนใหญ่มีความเข้มข้นอยู่ในระดับส่วนต่อพันล้านหรือส่วนต่อล้านล้าน[ 6 ]การรวมตัวของสารประกอบเหล่านี้และคุณสมบัติโดยรวมของพวกมันนั้นง่ายต่อการศึกษามากกว่าส่วนประกอบแต่ละส่วน
NMVOC หลายชนิดมีความสำคัญเนื่องจากมีอิทธิพลต่อโอโซนใน ชั้นบรรยากาศ [ 4 ]โอโซนระดับพื้นดินไม่ได้ถูกปล่อยออกมาโดยตรง แต่เกิดจากการทำปฏิกิริยาของแสงแดดกับสารประกอบที่ปล่อยออกมาอื่นๆ หลายชนิด รวมถึง NMHC (NMVOC ชนิดหนึ่ง) มีเทนคาร์บอนมอนอกไซด์และไนโตรเจนออกไซด์[ 7 ]
การปล่อยมลพิษทางชีวภาพ
ในบางพื้นที่นอกเขตเมือง การปล่อย NMVOC จากแหล่งกำเนิดทางชีวภาพจะมีปริมาณเท่ากับหรือมากกว่าการปล่อย NMVOC จากแหล่งกำเนิดของมนุษย์[ 8 ]
การปล่อยก๊าซจากพืชพรรณ
คาดว่ามีสารประกอบ NMVOC ที่ปล่อยออกมาจากพืชประมาณ 40 ชนิดหรือน้อยกว่านั้นที่มีอิทธิพลต่อองค์ประกอบของบรรยากาศ เนื่องจาก NMVOC หลายชนิดมีความระเหยต่ำหรือไม่น่าจะถูกปล่อยออกมาในปริมาณมากสู่บรรยากาศ[ 8 ] NMVOC ที่มีความสำคัญต่อบรรยากาศเหล่านี้ ได้แก่ สารประกอบต่างๆ เช่นเทอร์พีนอยด์ เฮกเซนอล อั ลคีนอัลดีไฮด์กรดอินทรีย์แอลกอฮอล์คีโตนและอัลเคน NMVOC เหล่านี้ที่ปล่อยออกมาจากพืชสามารถแบ่งตามแหล่งที่มาได้ว่ามีต้นกำเนิดมาจากกระบวนการ 7 กระบวนการ: [ 8 ]
- การปล่อยก๊าซจากกิจกรรมของคลอโรพลาสต์
- การปล่อยสารจากเนื้อเยื่อป้องกันเฉพาะทาง
- การปล่อยมลพิษจากกระบวนการป้องกันที่ไม่เกี่ยวข้องกับเนื้อเยื่อเฉพาะทางด้านการป้องกัน
- การปล่อยฮอร์โมนเร่งการเจริญเติบโตของพืช
- การปล่อยมลพิษจากการตัดและตากพืชพรรณ
- การปล่อยกลิ่นหอมของดอกไม้
- การปล่อยมลพิษอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับพืชพรรณ
ในบรรดากระบวนการเหล่านี้ การปล่อยที่เกี่ยวข้องกับคลอโรฟิลล์และการปล่อยจากเนื้อเยื่อป้องกันเฉพาะทางนั้นเข้าใจได้ถึงระดับการอธิบายเชิงตัวเลข ซึ่งนำไปสู่การกำหนดลักษณะของกระบวนการปล่อยอื่นๆ ทั้งหมด (นอกเหนือจากการปล่อยที่เกี่ยวข้องกับคลอโรฟิลล์) โดยใช้แบบจำลองการปล่อยจากเนื้อเยื่อป้องกันเฉพาะทาง[ 8 ]
การปล่อยสารจากจุลินทรีย์ในดิน
NMVOC หลายชนิดถูกผลิตขึ้นโดยจุลินทรีย์ในดิน (เช่น มีเทนอีเทนและไอโซพรีน ) อย่างไรก็ตาม เนื่องจากจุลินทรีย์ในดินอื่นๆ อีกหลายชนิดสามารถเผาผลาญสารประกอบเหล่านี้ได้ ดินจึงบางครั้งทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บ NMVOC ส่งผลให้เชื่อกันว่าการไหลเวียนของ NMVOC จากดินนั้นมีน้อยมาก[ 8 ]
การเผาไหม้ชีวมวล
การเผาไหม้ชีวมวล นอกเหนือจากการใช้เป็นเชื้อเพลิง ถือเป็นแหล่งกำเนิดทางชีวภาพ การปล่อยมลพิษเหล่านี้ได้รับการจำลองตามพื้นที่ที่ถูกเผา อัตราส่วนของชีวมวลเหนือพื้นดินต่อชีวมวลทั้งหมด ความหนาแน่นของสารอินทรีย์ที่ถูกเผา และประสิทธิภาพการเผาไหม้[ 5 ]
องค์ประกอบทางเคมีของการปล่อยมลพิษจากการเผาไหม้ชีวมวลจะแตกต่างกันไปตามแต่ละขั้นตอนของการเผาไหม้ แต่โดยทั่วไปแล้ว NMVOC ที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้จะมีคาร์บอน 4.5 กรัมต่อกิโลกรัม[ 8 ] NMVOC หลักที่ปล่อยออกมาจากการเผาไหม้ ได้แก่ อีเทน โพรเพน โพรพีนและอะเซทิลีน[ 8 ]
แหล่งกำเนิดทางธรณีวิทยา
แหล่งกำเนิดทางธรณีวิทยาที่สำคัญของ NMVOCs ได้แก่ การระเบิดของภูเขาไฟและการรั่วไหลจากก๊าซธรรมชาติ
การเกิดภูเขาไฟส่งผล ให้มีการปล่อย NMVOC จำนวนมาก แต่ในอัตราที่น้อยมาก การรั่วไหลของก๊าซธรรมชาติคาดว่าจะส่งผลให้มีการปล่อยประมาณ 0.06 ถึง 2.6 μg m −2 h −1 [ 9 ]
การปล่อยมลพิษจากกิจกรรมของมนุษย์
ในฐานข้อมูลการวิจัยบรรยากาศโลกของยุโรป (EDGAR) แหล่งกำเนิด NMVOC ที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์จะถูกแบ่งออกเป็นหมวดหมู่ดังต่อไปนี้: [ 4 ]
- การผลิตไฟฟ้า
- การเผาไหม้เพื่อการผลิต
- พลังงานสำหรับอาคาร
- การขนส่งทางถนน
- อุตสาหกรรมการเปลี่ยนแปลง
- การปล่อยมลพิษที่รั่วไหลจากการใช้เชื้อเพลิง
- การปล่อยมลพิษจากกระบวนการผลิต
- โรงกลั่นน้ำมัน
- การเผาขยะทางการเกษตร
- การส่งสินค้า
- ทางรถไฟ ท่อส่ง และการขนส่งนอกถนน
- ไฟไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิล
- ขยะมูลฝอยและน้ำเสีย
- การบิน
EDGAR วัดว่าในปี 2558 ปริมาณ NMVOCS จาก 6 ภาคส่วนที่มีส่วนร่วมมากที่สุด (เกษตรกรรม อุตสาหกรรมพลังงาน ขยะ อาคาร การขนส่ง และการเผาไหม้อุตสาหกรรมอื่นๆ) อยู่ที่ 1.2*10 8ตัน[ 10 ]การปล่อยมลพิษที่รายงานจะแยกตามภาคส่วนดังนี้:
| ภาคส่วน | ปริมาณการปล่อย NMVOC (ตัน) |
|---|---|
| เกษตรกรรม | 9,450,016.04 |
| อุตสาหกรรมพลังงาน | 856,907.07 |
| ของเสีย | 3,066,094.19 |
| อาคาร | 24,948,773.51 |
| ขนส่ง | 32,729,144.19 |
| การเผาไหม้ในอุตสาหกรรมอื่นๆ | 48,505,685.26 |
การปล่อย NMVOC ทั่วโลกจากแหล่งกำเนิดที่เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ โดยปริมาณการปล่อยเพิ่มขึ้นจาก 119,000 กิโลตันเป็น 169,000 กิโลตันระหว่างปี 1970 ถึง 2010 [ 4 ]ในระดับภูมิภาค แนวโน้มแตกต่างกัน โดยอเมริกาและยุโรปลดการปล่อยลงในช่วงเวลาเดียวกัน ในขณะที่แอฟริกาและเอเชียเพิ่มการปล่อย NMVOC ในช่วงเวลานี้[ 4 ]การลดการปล่อยจากอเมริกาและยุโรปส่วนใหญ่เกิดจากการใช้เชื้อเพลิงที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากขึ้นสำหรับการขนส่งและการเปลี่ยนแปลงมาตรฐานการปล่อยมลพิษ[ 4 ]
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายที่ไม่ใช่มีเทน
สารประกอบอินทรีย์ระเหยง่ายที่ไม่ใช่มีเทน ( NMVOCs ) คือกลุ่มของสารประกอบอินทรีย์ที่มีปฏิกิริยาทางเคมีแสงในชั้นบรรยากาศโดยทั่วไป ซึ่งมีลักษณะเด่นคือการไม่รวมมีเทน...
ความสำคัญของเคมีบรรยากาศ
การศึกษา NMVOCs มีความสำคัญใน เคมีบรรยากาศ โดยสามารถใช้เป็นตัวแทนในการศึกษาคุณสมบัติโดยรวมของ VOCs ในบรรยากาศที่มีปฏิกิริยา การไม่รวมมีเทนเป็นสิ่งจำเป็นเนื่องจากความเข้มข้นในบรรยากาศค่อนข้างสูงเมื่อเทียบกับสารประกอบในบรรยากาศชนิดอื่น ๆ และความเฉื่อยของมัน [ 1...
การปล่อยมลพิษทางชีวภาพ
ในบางพื้นที่นอกเขตเมือง การปล่อย NMVOC จากแหล่งกำเนิดทางชีวภาพจะมีปริมาณเท่ากับหรือมากกว่าการปล่อย NMVOC จากแหล่งกำเนิดของมนุษย์ [ 8 ]
การปล่อยก๊าซจากพืชพรรณ
คาดว่ามีสารประกอบ NMVOC ที่ปล่อยออกมาจากพืชประมาณ 40 ชนิดหรือน้อยกว่านั้นที่มีอิทธิพลต่อองค์ประกอบของบรรยากาศ เนื่องจาก NMVOC หลายชนิดมีความระเหยต่ำหรือไม่น่าจะถูกปล่อยออกมาในปริมาณมากสู่บรรยากาศ [ 8 ] NMVOC ที่มีความสำคัญต่อบรรยากาศเหล่านี้ ได้แก่...