在全球气候变化日益严峻的当前,植物的角色似乎未被充分理解。许多人认为植物是净化空气的自然过滤器,但事实却可能更为复杂。植物不仅释放氧气,同时也释放挥发性有机化合物(VOCs),这些化合物可成为大气污染的隐形杀手。其中不甲烷挥发性有机化合物(NMVOCs)就成为了一个引人关注的话题。
不甲烷挥发性有机化合物是一大类在大气中具有光化学活性的有机化合物,其排放来源包括植物、燃烧生物质、地质来源及人类活动。
这些化合物涵盖了从苯、乙醇到丙酮等多种不同类型的物质。重要的是,这些化合物的活动会影响大气臭氧的生成。地面臭氧并不是直接排放的,而是通过阳光与各种发射化合物反应形成的,包括NMHCs和氮氧化物。这一过程使得NMVOCs的研究在大气化学中特别重要。
植物在自然界中扮演着既重要又矛盾的角色。据估计,植物释放的NMVOCs的量可能会与或超过人类活动所释放的量。这些化合物如萜类化合物、醛类和酮类等,对于大气组成的影响不容忽视。
植物释放的NMVOCs可分为多种来源,包括叶绿体活动、特殊防御组织的排放以及植物生长激素的作用。
除了植物外,土壤微生物也会产生许多NMVOCs。尽管这些化合物可能被其他土壤微生物代谢,但土壤的NMVOC排放量仍然引起了科学界的关注。
生物质燃烧作为生物源之一,造成的NMVOCs排放也不可小觑。在不同的燃烧阶段,其释放的化学成分各异。据估计,燃烧每千克的有机物质可释放约4.5克的碳作为NMVOCs。
主要的NMVOCs排放物包括乙烷、丙烷和丙烯等,这些成分在环境中会对大气质量造成潜在威胁。
人类活动是NMVOCs的另一个重要来源,如电力生成、工业制造、汽车交通等多个方面都为大气增添了负担。根据欧洲全球大气研究资料库(EDGAR)的报告,2015年来自六个主要部门的NMVOCs排放量达到了1.2亿吨。
在1970至2010年间,全球NMVOCs的排放总量上升了,随着各地对绿色燃料的推广及排放标准的改变,美国和欧洲的排放量明显减少,而非洲和亚洲却呈上升趋势,这种区域性的差异反映了各地环保政策的效果。
大气中的不甲烷挥发性有机化合物不仅来自于人类活动,植物所释放的这些化合物同样在复杂的环境中发挥着重要作用。对于当前的环境问题,我们需要重新思考植物的角色,是否它们的自然排放也在一定程度上加剧了空气污染?