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VOC對人體和環境的危害主要體現在兩個方面。一方面，VOC中的有些物質會對人體和環境造成直接危害。例如，居室內VOC的含量高會對人們的視覺和聽覺等感官神經造成損害，長期處于這類環境中甚至會引起神經質或憂郁癥；再例如，甲醛能夠刺激人的咽部和肺部，引起呼吸困難、頭疼、胸悶，甚至引發肺氣腫等。另一方面，VOC還會對大氣環境造成更為嚴重的間接危害，即眾多環保學者更加關注的VOC所導致的光化學污染。光化學污染煙霧中的代表成分是臭氧、過氧乙酰硝酸酯(peroxyacetyl ni-trate，PAN)和甲醛等；光化學污染的產生機理在于大部分VOC降解的半衰期較短（一般在幾個小時至3個月），在受到紫外線的催化作用時，發生分解或化學反應，并與氮氧化物通過下述反應過程產生臭氧。
產生光化學污染有三個條件，即揮發性有機化合物( VOC)、氮氧化物（主要來源于礦物燃料的燃燒過程，如汽車尾氣及鍋爐燃燒排放物等）及陽光的照射。當空氣中臭氧濃度達到(0.2～0.3)×10-6時，人就會感到不適。因而，地表面空氣層中的臭氧是有害的，它不利于植物生長和有害于人類健康。小部分VOC降解速度慢，通過地表空氣層進人中／離空氣層。它們與臭氧反應，產生氧氣，使保護地球的高空臭氧層受到破壞。高空中的臭氧層能夠吸收和屏蔽來自宇宙空間的各種有害射線，對保護地球上的生存環境是有利的，而VOC會對高空臭氧層產生破壞作用。