Nichtmethan-flüchtige organische Verbindungen (NMVOCs) sind eine Klasse organischer Verbindungen, die in der Atmosphäre im Allgemeinen photochemisch reaktiv sind, insbesondere wenn Methan ausgeschlossen ist. Zu diesen Verbindungen gehören viele verschiedene Chemikalien, etwa Benzol, Ethanol, Formaldehyd, Cyclohexan, Trichlorethylen und Aceton. Die Untersuchung von NMVOCs nimmt in den Umweltwissenschaften eine wichtige Stellung ein, da sie nützliche Indikatoren für die Bildung reaktiver organischer Verbindungen in der Atmosphäre und deren Auswirkungen liefern.
„Methanfreie flüchtige organische Verbindungen beeinträchtigen nicht nur die Luftqualität, sondern haben auch tiefgreifende Auswirkungen auf den Klimawandel.“
NMVOCs stammen aus verschiedenen Quellen, unter anderem aus dem natürlichen Verbrennen von Vegetation, aus geologischen Quellen und durch menschliche Aktivitäten. Unter diesen Quellen können die Emissionen aus der Vegetation in einigen nichtstädtischen Gebieten sogar die aus menschlichen Aktivitäten stammenden Emissionen übersteigen. Dies hat die Aufmerksamkeit der wissenschaftlichen Gemeinschaft erregt, da es unser Verständnis der Zusammensetzung und der chemischen Prozesse der Atmosphäre verändert.
Das Vorhandensein von NMVOCs, die mit Stickoxiden und anderen Emissionen reagieren, ist ein Schlüsselfaktor bei der Bildung von bodennahem Ozon. Bodennahes Ozon wird zwar nicht direkt ausgestoßen, entsteht aber durch Reaktionen zwischen verschiedenen anderen Emissionen, einschließlich NMHCs (Nicht-Methan-Kohlenwasserstoffe), Methan, Kohlenmonoxid und Stickoxiden, in Gegenwart von Sonnenlicht. Angesichts der zunehmenden weltweiten Aufmerksamkeit für den Klimawandel und die Luftverschmutzung sind die Überwachung von NMVOCs und die Reaktion darauf immer wichtiger geworden.
Viele NMVOCs stammen aus natürlichen Emissionen von Pflanzen. Pflanzen geben etwa vierzig NMVOC-Verbindungen ab, die für die Regulierung der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre wichtig sind. Dazu gehören Terpene, Aldehyde, Carbonsäuren, Alkohole, Ketone usw. Diese Verbindungen können entsprechend ihrer Quelle in sieben Prozesse unterteilt werden, darunter Emissionen aus Chloroplastenaktivitäten und spezielle Emissionsquellen aus pflanzlichen Abwehrgeweben.
„Das Emissionsverhalten von Pflanzen beeinflusst die Qualität unserer Luft und verändert die Chemie der Atmosphäre.“
Bodenmikroorganismen sind auch eine der Quellen von NMVOCs. Viele Bodenmikroorganismen sind in der Lage, kleine Mengen organischer Substanz zu produzieren. Da andere Mikroorganismen diese Verbindungen jedoch verstoffwechseln können, fungieren manche Böden mitunter als Reservoir für NMVOCs. Daher ist anzunehmen, dass die Emissionen aus Böden vernachlässigbar sind.
Laut der Europäischen Datenbank für globale Atmosphärenforschung (EDGAR) stammen anthropogene NMVOC-Emissionen hauptsächlich aus verschiedenen Branchen wie der Stromerzeugung, der Fertigung und dem Transport. Die Emissionen aus diesen Aktivitäten sind in den letzten Jahrzehnten gestiegen, insbesondere in Afrika und Asien. Im Gegensatz dazu ist es den USA und Europa dank politischer Veränderungen und der Nutzung sauberer Energie gelungen, ihre Emissionen zu reduzieren.
Da die Auswirkungen menschlicher Aktivitäten auf die Umwelt immer deutlicher werden, ist die Frage, wie sich die NMVOC-Emissionen wirksam überwachen und reduzieren lassen, zu einer dringenden Frage geworden. Durch die Analyse der Veränderungen dieser Verbindungen hoffen Wissenschaftler, Wege zur Lösung des aktuellen Problems der Luftverschmutzung zu finden. Dies betrifft nicht nur die Gesundheit des Planeten, sondern wirkt sich auch auf die Lebensqualität künftiger Generationen aus.
„Da der Klimawandel fortschreitet, werden die Emissionen von NMVOCs und ihre Auswirkungen wichtige Themen künftiger Forschung sein.“
Als wichtige Regulatoren von Klima und Atmosphäre haben methanfreie flüchtige organische Verbindungen zweifellos einen großen Forschungswert. Wenn wir über unseren Lebensstil nachdenken, können wir in Zukunft ein Gleichgewicht finden, um unsere Umgebung und unser Leben harmonischer zu gestalten?