非メタン揮発性有機化合物(NMVOC )は、大気中で光化学的に反応する有機化合物の集合体であり、メタンが除外されているのが特徴です。[ 1 ] NMVOCには、ベンゼン、エタノール、ホルムアルデヒド、シクロヘキサン、1,1,1-トリクロロエタン、アセトンなど、化学的に異なるさまざまな化合物が含まれます。[ 2 ]基本的に、NMVOCは揮発性有機化合物(VOC)と同一ですが、メタンが除外されています。[ 3 ]メタンは毒性がないため、大気汚染の文脈 では除外されます。しかし、メタンは反応性が低く、大気中での寿命が長いため、非常に強力な温室効果ガスです。[ 1 ] NMVOCの重要なサブセットは、非メタン炭化水素(NMHC)です。
NMVOCは、排出量の合計パラメータとして使用されることもあり、その場合はすべてのNMVOC排出量を重量ごとに合計して1つの数値とします。より詳細なデータがない場合、これは汚染の非常に大まかなパラメータとなる可能性があります(例えば、夏のスモッグや室内空気汚染など)。
NMVOCの主な発生源には、植物、バイオマス燃焼、地質学的発生源、および人間の活動が含まれます。[ 4 ] [ 5 ]

NMVOCの研究は、反応性大気VOCの集合的特性を研究するための指標として使用できる大気化学において重要である。メタンは他の大気成分と比較して環境濃度が比較的高く、相対的に不活性であるため、除外する必要がある。 [ 1 ] NMVOCは、大気中に存在するすべての種と酸素化された生物起源、人為起源、および熱起源の有機分子を包含する包括的な用語であり、メタンの寄与は除外されている。この用語の必要性は、大気中に10,000~100,000種類のNMVOCが存在し、そのほとんどが10億分の1または1兆分の1の濃度であるという現在の推定によっても規定されている。[ 6 ]これらの化合物の集合とその集合的特性は、個々の成分よりも研究しやすい。
多くのNMVOCは、大気オゾンへの影響により重要視されている。[ 4 ]地表オゾンは直接放出されるのではなく、NMHC(NMVOCの一種)、メタン、一酸化炭素、窒素酸化物など、さまざまな放出化合物と太陽光との反応によって生成される。[ 7 ]
都市部以外の地域では、生物起源のNMVOC排出量が人為起源のNMVOC排出量と同等かそれ以上になる場合がある。[ 8 ]
大気組成に積極的に影響を与える植物から放出されるNMVOCに分類される化合物は40以下と推定されています。これは、多くのNMVOCが揮発性が低いか、大気中に大量に放出される可能性が低いためです。[ 8 ]これらの大気的に重要なNMVOCには、テルペノイド、ヘキセナール、アルケン、アルデヒド、有機酸、アルコール、ケトン、アルカンなどの化合物が含まれます。植物から放出されるこれらのNMVOCは、7つのプロセスのいずれかに由来するものとして発生源ごとに分類できます。[ 8 ]
これらのプロセスのうち、クロロフィル関連の排出と特殊な防御組織からの排出は、数値的に記述できるほど理解されています。これにより、特殊な防御組織からの排出モデルを使用して、他のすべての排出プロセス(クロロフィル関連の排出を除く)の特性が明らかになりました。[ 8 ]
多くのNMVOCは土壌微生物によって生成されます(メタン、エタン、イソプレンなど)。しかし、他の多くの土壌微生物がこれらの化合物を代謝する能力があるため、土壌はNMVOCのシンクとして機能することがあり、土壌からのNMVOCの流出は無視できるという考えにつながっています。[ 8 ]
燃料としての使用以外のバイオマス燃焼は、生物起源の発生源とみなされます。これらの排出量は、燃焼面積、地上バイオマスと総バイオマスの比率、燃焼した有機物の密度、および燃焼効率に基づいてモデル化されます。[ 5 ]
バイオマス燃焼による排出物の化学組成は燃焼のさまざまな段階によって変化しますが、燃焼によって排出されるNMVOCの総量は、1キログラムあたり炭素4.5グラムと推定されています。[ 8 ]燃焼によって排出される主なNMVOCは、エタン、プロパン、プロペン、アセチレンです。[ 8 ]
NMVOCの主な地質学的発生源としては、火山活動や天然ガスの漏出などが挙げられる。
火山活動は多くのNMVOCの放出をもたらしますが、その速度はごくわずかです。天然ガスの漏出による放出量は約0.06~2.6 μg m −2 h −1と推定されています。[ 9 ]
欧州大気研究データベース(EDGAR)では、NMVOCの人為的発生源は、次のカテゴリーに分類されます。[ 4 ]
EDGARの測定によると、2015年に最も排出量の多い6つのセクター(農業、電力産業、廃棄物、建築、運輸、その他の産業燃焼)からのNMVOCの量は1.2×10⁸トンでした。 [ 10 ]報告された排出量は、セクター別に以下のように示されています。
人為起源のNMVOC排出量は、時間の経過とともに増加しており、1970年から2010年の間に排出量は119,000ktから169,000ktに増加しました。[ 4 ]地域によって傾向は異なり、アメリカとヨーロッパでは同時期に排出量が減少しましたが、アフリカとアジアでは同時期にNMVOC排出量が増加しました。[ 4 ]アメリカとヨーロッパの排出量の減少は、主に輸送用のより環境に優しい燃料の使用と排出基準の変更によるものです。[ 4 ]