Hispanopedia WikiLos compuestos orgánicos volátiles no metánicos ( COVNM ) son un conjunto de compuestos orgánicos que son típicamente fotoquímicamente reactivos en la atmósfera, marcados por la exclusión del metano . [ 1 ] Los COVNM incluyen una gran variedad de compuestos químicamente diferentes, como benceno , etanol , formaldehído , ciclohexano , 1,1,1-tricloroetano y acetona . [ 2 ] Esencialmente, los COVNM son idénticos a los compuestos orgánicos volátiles (COV), pero con la exclusión del metano. [ 3 ] El metano se excluye en contextos de contaminación del aire porque no es tóxico. Sin embargo, es un gas de efecto invernadero muy potente , con baja reactividad y, por lo tanto, una larga vida útil en la atmósfera. [ 1 ] Un subconjunto importante de los COVNM son los hidrocarburos no metánicos ( HCNM ).
En ocasiones, el NMVOC también se utiliza como parámetro de suma para las emisiones, donde todas las emisiones de NMVOC se suman ponderadas en una sola cifra. En ausencia de datos más detallados, este puede ser un parámetro muy impreciso para la contaminación (por ejemplo, para el esmog de verano o la contaminación del aire en interiores ).
Las principales fuentes de COVNM incluyen la vegetación, la quema de biomasa , las fuentes geogénicas y la actividad humana. [ 4 ] [ 5 ]
Importancia de la química atmosférica
El estudio de los COVNM es importante en la química atmosférica , donde puede usarse como un indicador para estudiar las propiedades colectivas de los COV atmosféricos reactivos. La exclusión del metano es necesaria debido a su concentración ambiental relativamente alta en comparación con otras especies atmosféricas y su relativa inercia. [ 1 ] Los COVNM son un término general que abarca todas las moléculas orgánicas biogénicas, antropogénicas y pirogénicas especiadas y oxigenadas presentes en la atmósfera, menos la contribución del metano. La necesidad de este término también está determinada por las estimaciones actuales que sugieren que entre 10 000 y 100 000 COVNM están presentes en la atmósfera, la mayoría con concentraciones en el rango de partes por mil millones o partes por billón. [ 6 ] La agregación de estos compuestos y sus propiedades colectivas son más fáciles de estudiar que los componentes individuales.
Muchos COVNM son importantes debido a su influencia en el ozono atmosférico . [ 4 ] El ozono a nivel del suelo no se emite directamente, sino que se forma por la reacción de la luz solar con otros compuestos emitidos, incluidos los CNHC (un tipo de COVNM), el metano, el monóxido de carbono y los óxidos de nitrógeno . [ 7 ]
Emisión biogénica
En algunas zonas no urbanas, las emisiones biogénicas de COVNM igualan o superan las emisiones antropogénicas de COVNM. [ 8 ]
Emisiones de la vegetación
Se estima que hay 40 o menos compuestos clasificados como COVNM emitidos por la vegetación que influyen activamente en la composición atmosférica, ya que muchos COVNM son poco volátiles o es improbable que se emitan en grandes volúmenes a la atmósfera. [ 8 ] Estos COVNM importantes para la atmósfera incluyen compuestos como terpenoides , hexenal , alquenos , aldehídos , ácidos orgánicos , alcoholes , cetonas y alcanos . Estos COVNM que son emitidos por la vegetación se pueden dividir por fuente como originados por uno de siete procesos: [ 8 ]
- Emisiones de la actividad de los cloroplastos
- Emisiones de tejidos de defensa especializados
- Emisiones procedentes de procesos de defensa no relacionados con tejidos especializados en defensa.
- Emisiones de hormonas de crecimiento vegetal
- Emisiones procedentes de la tala y el secado de vegetación
- Emisiones de aromas florales
- Otras emisiones relacionadas con la vegetación
De estos procesos, las emisiones relacionadas con la clorofila y las emisiones de los tejidos de defensa especializados se comprenden hasta el punto de poder describirse numéricamente. Esto ha llevado a la caracterización de todos los demás procesos de emisión (además de las emisiones relacionadas con la clorofila) utilizando el modelo de emisiones de los tejidos de defensa especializados. [ 8 ]
Emisiones de microbios del suelo
Muchos COVNM son producidos por microorganismos del suelo (como el metano, el etano y el isopreno ). Sin embargo, debido a la capacidad de muchos otros microorganismos del suelo para metabolizar estos compuestos, los suelos a veces actúan como sumidero de COVNM, lo que lleva a creer que el flujo de COVNM desde el suelo es insignificante. [ 8 ]
Quema de biomasa
La quema de biomasa, salvo para su uso como combustible, se considera una fuente biogénica. Estas emisiones se modelan en función del área quemada, la proporción de biomasa aérea respecto a la biomasa total, la densidad de la materia orgánica quemada y la eficiencia de la combustión. [ 5 ]
La composición química de las emisiones de la quema de biomasa varía en las distintas etapas de la combustión, pero se estima que el total de COVNM emitidos por la combustión es de 4,5 gramos de carbono por kilogramo. [ 8 ] Los principales COVNM emitidos por la combustión son el etano, el propano, el propeno y el acetileno . [ 8 ]
fuentes geogénicas
Las principales fuentes geogénicas de COVNM incluyen el vulcanismo y las filtraciones resultantes del gas natural.
El vulcanismo produce emisiones de muchos COVNM, pero a tasas insignificantes. Se estima que las filtraciones de gas natural producen emisiones de aproximadamente 0,06 a 2,6 μg m⁻² h⁻¹ . [ 9 ]
Emisiones antropogénicas
En la base de datos europea para la investigación atmosférica global (EDGAR), las fuentes antropogénicas de COVNM se dividen en las siguientes categorías: [ 4 ]
- Generación de energía
- Combustión para la fabricación
- Energía para edificios
- Transporte por carretera
- Industria de la transformación
- Emisiones fugitivas derivadas de la explotación de combustibles
- Emisiones procedentes de los procesos de producción
- Refinerías de petróleo
- Quema de residuos agrícolas
- Envío
- Ferrocarriles, oleoductos y transporte todoterreno
- Incendios de combustibles fósiles
- Residuos sólidos y aguas residuales
- Aviación
EDGAR mide que en 2015, la cantidad de COVNM provenientes de los seis sectores que más contribuyen (agricultura, industria energética, residuos, edificios, transporte y otras combustión industrial) fue de 1,2 × 10⁸ toneladas . [ 10 ] Las emisiones reportadas se proporcionan por sector de la siguiente manera:
Las emisiones globales de COVNM de origen antropogénico han ido en aumento con el tiempo, pasando de 119 000 kt a 169 000 kt entre 1970 y 2010. [ 4 ] A nivel regional, las tendencias varían: América y Europa redujeron sus emisiones en el mismo período, mientras que África y Asia las incrementaron. [ 4 ] La reducción de las emisiones en América y Europa se atribuye principalmente al uso de combustibles más ecológicos para el transporte y a la modificación de las normas de emisiones. [ 4 ]
Referencias
- 1 2 3 Koppmann, Ralf, ed. (2007). Compuestos orgánicos volátiles en la atmósfera . Oxford, Reino Unido: Blackwell Publishing Ltd. doi : 10.1002/9780470988657 . ISBN 978-0-470-98865-7.
- ↑ Nesaratnam, Suresh T.; Taherzadeh, Shahram; Barratt, Rod (2014), "Sección 2: Meteorología y contaminantes atmosféricos" , Gestión de la calidad del aire , Chichester, Reino Unido: John Wiley & Sons, Ltd, págs. 15–98 , doi : 10.1002/9781118863886.ch2 , ISBN 9781118863886
- ↑ "Sistema de Registros" . sor.epa.gov . Agencia de Protección Ambiental de EE. UU.
- 1 2 3 4 5 6 7 Huang, Ganlin; Brook, Rosie; Crippa, Monica; Janssens-Maenhout, Greet; Schieberle, Christian; Dore, Chris; Guizzardi, Diego; Muntean, Marilena; Schaaf, Edwin; Friedrich, Rainer (2017). "Especiación de emisiones antropogénicas de compuestos orgánicos volátiles no metánicos: un conjunto de datos globales en cuadrícula para 1970–2012" . Atmospheric Chemistry and Physics . 17 (12): 7683– 7701. Bibcode : 2017ACP....17.7683H . doi : 10.5194/acp-17-7683-2017 . ISSN 1680-7324 . S2CID 55072182 .
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- ↑ Lamb, Brian; Guenther, Alex; Gay, David; Westberg, Hal (1987). "Un inventario nacional de emisiones de hidrocarburos biogénicos" . Atmospheric Environment . 21 (8): 1695– 1705. Bibcode : 1987AtmEn..21.1695L . doi : 10.1016/0004-6981(87)90108-9 . ISSN 0004-6981 . S2CID 55462971 .
- 1 2 Crippa, Monica; Janssens-Maenhout, Greet; Dentener, Frank; Guizzardi, Diego; Sindelarova, Katerina; Muntean, Marilena; Van Dingenen, Rita; Granier, Claire (2016). "Cuarenta años de mejoras en la calidad del aire europeo: interacciones entre la política regional y la industria con impactos globales" . Atmospheric Chemistry and Physics . 16 (6): 3825– 3841. Bibcode : 2016ACP....16.3825C . doi : 10.5194/acp-16-3825-2016 . hdl : 11858/00-001M-0000-002A-5884-0 . ISSN 1680-7324 .
- Niebla tóxica
- disolventes
- contaminación del aire interior