VOCs對生存環(huán)境的破壞
VOCs會形成光化學(xué)煙霧嗎?
當(dāng)空氣中的VOCs和NOx等濃度較高時,在強烈紫外光照和高溫條件下,再遇上不利擴散的條件(如河谷或山谷地形、穩(wěn)定的高氣壓天氣等),光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物就會大量積累,從而使O3、過氧乙酰硝酸酯、PM2.5 等濃度急劇升高,因而形成刺激性的淺藍色煙霧,這種污染現(xiàn)象叫作光化學(xué)
煙霧。1943 年,在美國洛杉磯首次出現(xiàn)這種污染現(xiàn)象,隨后數(shù)年里多次重復(fù)出現(xiàn),嚴(yán)重影響人體健康,導(dǎo)致許多人員死亡,造成巨大的經(jīng)濟損失。高濃度的VOCs 是光化學(xué)煙霧形成的必要條件。洛杉磯的光化學(xué)煙霧就是汽車尾氣和工業(yè)廢氣排放的大量VOCs 與NOx 在夏季強光和高溫條件下反應(yīng)的結(jié)果。
VOCs會破壞臭氧層嗎?
臭氧層處于大氣的平流層,其位于海拔10 ~ 50 km。平流層以下為對流層。地面排放的污染物要穿過對流層達到平流層需要較長的時間。VOCs 家族中絕大多數(shù)都是在對流層比較容易被氧化轉(zhuǎn)化并經(jīng)過干、濕沉降等過程去除,因此不容易進入平流層。但是,VOCs 中包含一類含氟、氯、
溴等元素的鹵代化合物(如氟利昂、四氯化碳等),其中一部分在對流層大氣中壽命比較長,可以被傳輸?shù)狡搅鲗樱瑥亩鴧⑴c破壞那里的臭氧層。因為一些鹵代化合物即使在平流層可去除,但過程也很慢,會在那里積累,對臭氧層造成長期破壞。
VOCs是溫室氣體嗎?
多數(shù) VOCs 多數(shù)不屬于溫室氣體,但VOCs 中的少數(shù)種類化合物,例如一些鹵代烴,也具有溫室效應(yīng),因而也屬于溫室氣體。大部分溫室氣體在大氣中的壽命較長,而大部分VOCs 在大氣中會很快發(fā)生化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)。正因為如此,溫室氣體的影響是全球性的,而且可影響到大氣平流層以及更高高度,而多數(shù)VOCs 的影響則主要局限于區(qū)域尺度的對流層范圍內(nèi)。
VOCs會出現(xiàn)在潔凈的地區(qū)嗎?
大氣中,VOCs 幾乎是到處存在的,不同地區(qū)的差別主要體現(xiàn)在VOCs 物種的數(shù)量和濃度水平上。在有人類活動和植物生長的地方就會有較多較高濃度的VOCs。一些人為排放的VOCs 可通過大氣氣團的運動輸送到清潔和偏遠地區(qū),雖然其濃度水平已經(jīng)大大下降,但是仍然可以檢測到。甚至在南極地區(qū)和喜馬拉雅山地區(qū)的空氣中仍然能檢測到一些VOCs。可以說VOCs 在大氣中幾乎是無處不在的。
VOCs能被雨水去除嗎?
空氣中的氣體若要被雨水去除,必須要能在水中溶解。VOCs 中,多數(shù)烴類物質(zhì)在水中的溶解度是很低的,因此并不容易被雨水清除。VOCs中的一些含氧有機化合物(尤其是其中的有機酸及醇類等)以及部分含硫、氮等的化合物,部分可溶于水,能夠較快速地被雨水去除。
VOCs與酸雨有聯(lián)系嗎?
VOCs 中的甲酸、乙酸等有機酸吸收參與大氣光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的酸化物質(zhì),可溶解到降水中,因此對雨水的酸化有一定的作用。但是,酸雨更主要的是由SO2 和NOx 溶于水和氧化產(chǎn)生的強酸引起的,因此,VOCs對酸雨的直接影響是微弱的。但另一方面,VOCs 參與的大氣化學(xué)反應(yīng)是導(dǎo)致大氣氧化性增強的重要原因。大氣氧化性增強后能促進SO2 和NOx等更快速地氧化轉(zhuǎn)化成強酸。可見VOCs 對酸雨的間接影響也是非常重要的。
VOCs與氣候變化有什么關(guān)系?
CH4 吸收波長為7.7 μm 的紅外輻射,將輻射轉(zhuǎn)化為熱量,影響地表溫度,從而造成溫室效應(yīng)。除CH4 外的VOCs 的大氣壽命很短,對輻射的直接影響很小,主要通過參與光化學(xué)反應(yīng)和生成有機氣溶膠來影響氣候。VOCs 在光照條件下與NOx 發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)生成溫室氣體O3,從而造成溫室效應(yīng)。除此之外,VOCs 在大氣中經(jīng)過氧化、吸附、凝結(jié)等過程生成二次有機氣溶膠,氣溶膠作為云凝結(jié)核,使地氣系統(tǒng)的能量失衡,從而影響區(qū)域和全球氣候,大量的細粒子氣溶膠還會形成嚴(yán)重的霧霾天氣。
VOCs會影響氣候變化嗎?
人為活動排放的二氧化碳、甲烷等多種溫室氣體以及氣溶膠可以改變大氣輻射收支,引起氣候變化。大多數(shù)VOCs 并不能顯著地直接改變輻射收支。但是,VOCs 和NOx 等在紫外光照的作用下,發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng),生成O3、二次有機氣溶膠等污染物,引起對流層O3 和氣溶膠增加。VOCs 參與形成的氣溶膠作為全球氣溶膠的一部分,也具有直接的輻射效應(yīng),并且還可以通過影響云的形成、液滴尺寸及滯留時間而間接地影響氣候,其總的效果是起降溫作用。由此可見,VOCs 的長期變化是可以間接地引起氣候變化的。