Поскольку глобальное изменение климата становится все более серьезным, роль растений, похоже, еще не до конца понята. Многие люди думают о растениях как о естественных фильтрах, очищающих воздух, но на самом деле все может быть сложнее. Растения выделяют не только кислород, но и летучие органические соединения (ЛОС), которые могут стать невидимыми убийцами загрязнения воздуха. Среди них предметом озабоченности стали неметановые летучие органические соединения (НМЛОС).
Неметановые летучие органические соединения представляют собой большой класс органических соединений, фотохимически активных в атмосфере. Источниками их выбросов являются растения, сжигание биомассы, геологические источники и деятельность человека.
Эти соединения варьируются от бензола до этанола и ацетона. Важно отметить, что активность этих соединений влияет на выработку атмосферного озона. Приземный озон не выделяется напрямую, а образуется в результате реакции солнечного света с различными выделяющими соединениями, включая НМУВ и оксиды азота. Этот процесс делает изучение НМЛОС особенно важным в химии атмосферы.
Растения играют в природе как важные, так и противоречивые роли. По оценкам, количество НМЛОС, выбрасываемых растениями, может соответствовать или превышать количество, высвобождаемое в результате деятельности человека. Нельзя игнорировать влияние таких соединений, как терпеноиды, альдегиды и кетоны, на состав атмосферы.
НМЛОС, выделяемые растениями, можно разделить на несколько источников, включая активность хлоропластов, выбросы специальных защитных тканей и воздействие гормонов роста растений.
Помимо растений, многие НМЛОС продуцируют почвенные микроорганизмы. Хотя эти соединения могут метаболизироваться другими почвенными микроорганизмами, выбросы НМЛОС из почвы по-прежнему привлекают внимание научного сообщества.
Выбросы НМЛОС, вызванные сжиганием биомассы, нельзя недооценивать как один из биологических источников. На разных стадиях сгорания выделяются разные химические компоненты. Подсчитано, что при сжигании каждого килограмма органических веществ выделяется около 4,5 граммов углерода в виде НМЛОС.
Основные выбросы НМЛОС включают этан, пропан, пропилен и т. д. Эти компоненты в окружающей среде могут представлять потенциальную угрозу качеству воздуха.
Еще одним важным источником НМЛОС является человеческая деятельность, такая как производство электроэнергии, промышленное производство, автомобильный транспорт и другие аспекты, которые увеличивают нагрузку на атмосферу. По данным Европейской базы данных глобальных атмосферных исследований (EDGAR), выбросы НМЛОС в шести основных секторах достигли 120 миллионов тонн в 2015 году.
В период с 1970 по 2010 годы общие глобальные выбросы НМЛОС увеличились. Благодаря продвижению экологически чистых видов топлива и изменению стандартов выбросов в различных местах выбросы в США и Европе значительно снизились, в то время как в Африке и Азии наблюдалась тенденция к росту. Региональные различия отражают эффективность местной политики охраны окружающей среды.
Неметановые летучие органические соединения в атмосфере возникают не только в результате деятельности человека, эти соединения, выделяемые растениями, также играют важную роль в сложных средах. Что касается текущих экологических проблем, нам необходимо переосмыслить роль растений. Являются ли их естественные выбросы также в определенной степени усугубляющими загрязнение воздуха?