Lotne związki organiczne
W naszych artykułach pisaliśmy już o tlenkach azotu oraz tlenku węgla, które stanowią ważne prekursory ozonu. Dziś uzupełniamy to zestawienie o lotne związki organiczne, które stanowią trzeci element układanki, odpowiedzialnej za tworzenie się ozonu troposferycznego.
LZO, czyli tak zwane lotne związki organiczne (po angielsku volatile organic compounds, w skrócie VOC) stanowią grupę organicznych zanieczyszczeń powietrza o charakterystycznych właściwościach – przede wszystkim bardzo łatwo przechodzą do postaci lotnej (pary lub gazu), skąd pochodzi ich nazwa. Stanowią złożoną mieszaninę gazów zawierających węgiel, a oprócz niego również atomy tlenu, wodoru, fluoru, chloru, siarki, azotu, bromu. W tabeli poniżej zestawiono niektóre z najważniejszych LZO, podano również czas ich utrzymywania się w powietrzu oraz źródło pochodzenia.
Lotne związki organiczne w środowiskach miejskich wraz z ich przybliżonym czasem życia w atmosferze i charakterystycznymi źródłami. Gatunki o dłuższej żywotności, takie jak etan i propan, są mniej reaktywne i dlatego wolniej tworzą produkty wtórne, takie jak ozon. Źródło: Simpson, Volosciuk, 2019.
Często wysokie stężenia LZO kojarzone są z nadmierną emisją zanieczyszczeń ze źródeł transportowych. Należy jednak pamiętać, że związki te powstają także w wyniku stosowania rozpuszczalników, są efektem działalności przemysłowej, powstają podczas spalania odpadów, a także są emitowane w sposób naturalny – przez rośliny.
Biorąc pod uwagę natężenie ruchu samochodowego i rozmieszczenie pozostałych źródeł antropogenicznych, a także skład gatunkowy i pokrycie roślinnością, możemy powiedzieć, że każdy obszar charakteryzuje się specyficznym składem i poziomem emisji LZO.
Na obszarach uprzemysłowionych oraz zurbanizowanych wysokie stężenia LZO są związane głównie z ruchem samochodowym, przetwarzaniem ropy naftowej, zakładami petrochemicznymi, stacjami paliw, komercyjnym i przemysłowym wykorzystaniem rozpuszczalników, spalaniem węgla, a nawet spalaniem biomasy.
Od zagrożeń związanych z LZO nie są wolne również tereny pozamiejski, a w miastach – tereny zielone. Rośliny, emitując tzw. biogenne lotne związki organiczne, są niezwykle istotnym źródłem ponad tysiąca różnych związków wpływających na chemię dolnej części atmosfery.
Do najpowszechniej występujących możemy zaliczyć: izopren, limonen, α-pinen, kamfen, ocymen. Mimo, egzotycznie brzmiących nazw, substancje te są nam dość bliskie i łatwo wyczuwalne, bo to one decydują o charakterystycznym zapachu lasu sosnowego, lawendy, cytrusów itd. Spośród tej grupy jednym z ważniejszych i bardziej reaktywnych jest izopren, emitowany przez wiele gatunków roślin (m.in. dęby, topole, eukaliptusy) w ilości powyżej 500 mln ton rocznie.
Źródła
Isobel Simpson and Claudia Volosciuk, 2019. Changing Volatile Organic Compound Emissions in Urban Environments: Many Paths to Cleaner Air, World Meteorogical Organization, Bulletin nº : Vol 68 (2) – 2019, https://public.wmo.int/en/resources/bulletin/changing-volatile-organic-compound-emissions-urban-environments-many-paths
>Mauricio Araya, Daniela Seelenfreund, Marianne Buscaglia, Barbara Peña-Ahumada, Javier Vera, Claudia Egas and Margarita Préndez, 2019. Assessment of Anthropogenic Volatile Organic Compounds in Leaves of Two Urban Tree Species in Santiago de Chile, https://doi.org/10.3389/ffgc.2019.00042
Obrazek tytułowy: procentowy udział głównych źródeł LZO w całkowitej emisji tych związków w roku 2005, na podstawie United States Environmental Protection Agency, autor: San Mendoza, licencja: CC BY-SA 4.0, źródło: Wikimedia Commons, oryginał ilustracji dostępny tutaj.
