【科普】VOCs與其它汙染物的關係

北極星VOCs在線訊:VOCs與近地面臭氧有什麼關係？

空氣中的VOCs和氮氧化物等氣體在的紫外光照射和高溫條件下，會發生快速的光化學鏈式反應，產生包括臭氧和過氧乙醯硝酸酯等具有刺激性和毒性的氧化劑、醛酮類含氧有機物以及細顆粒物。在一些汙染的城市、工業區及鄉村地區，由於VOCs及氮氧化物濃度均較高，在陽光充足的溫暖季節，近地面臭氧濃度會在太陽升起後快速升高，在不利的情況下，午後臭氧濃度可能不同程度地超出空氣品質標準限值。生成的臭氧濃度高低取決於VOCs和氮氧化物濃度及兩者的比值，但在多數汙染區域，由於氮氧化物比較充足，VOCs濃度越高臭氧達到的濃度也越高。

在VOCs濃度不太高的地區，地面臭氧濃度也能達到一定的水平。這是因為，汙染氣團的水平輸送可以將臭氧帶到清潔地區。另外，對流層的臭氧還具有天然來源，也就是平流層臭氧的向下輸送，在由一些下沉氣流驅動下，向地表輸送。根據VOCs等汙染物排放以及輸送過程的變化，近地面臭氧濃度會呈現出一定的季節性變化特徵。由於VOCs等人為汙染物排放的增加，近一個多世紀以來近地面臭氧濃度在許多地區呈上升趨勢。

VOCs與霾的關係

霾是指空氣中的大量極細微的塵粒子均勻地浮遊在空中，使空氣渾濁，視野模糊並導致水平能見度小於10千米的自然天氣現象。霾汙染主要源於人為汙染，罪魁禍首是細顆粒物(PM2.5)。這些細顆粒物的化學組成包括硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽、黑碳、有機化合物等，少數來自汙染源的直接排放，多數來自SO2、NOx和VOCs等的大氣光化學轉化。PM2.5中的有機物通常佔相當高的比重，這些有機物一部分排放後直接形成顆粒或氣溶膠，還有一部分是VOCs的大氣化學轉化產物。許多VOCs經過大氣化學反應之後被轉化為不揮發或半揮發的有機物，成為二次有機氣溶膠(簡稱SOA)。此外，VOCs作為大氣化學反應的「燃料」，通過形成臭氧等增加了大氣氧化性，對於二氧化硫、氮氧化物等汙染氣體轉化形成硫酸鹽和硝酸鹽氣溶膠起重要作用，從而也促進了霾的形成。可見VOCs也是導致霾形成的重要原因，對霾汙染形成具有直接和間接的作用。

VOCs與光化學煙霧的關係

當空氣中的VOCs和氮氧化物等濃度較高，在強烈紫外光照和高溫條件下，再遇上不利擴散的條件(例如河谷或山谷地形、穩定的高氣壓天氣等)，光化學反應產物就會大量積累，從而使臭氧、過氧乙醯硝酸酯、細顆粒物等濃度急劇升高，從而形成刺激性的淺藍色煙霧。這種汙染現象叫做光化學煙霧。

1940年，在美國的洛杉磯首次出現這種汙染現象，隨後數年裡多次重複出現，導致了許多人員死亡以及大量的健康和經濟損失。高濃度的VOCs是光化學煙霧形成的必要條件。洛杉磯的光化學煙霧就是因為汽車尾氣和工業廢氣排放的大量VOCs與氮氧化物在夏季強光和高溫條件下反應的結果。

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