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了解大氣污染物--VOCS

2023/4/11 9:29:24

  

VOCs是揮發(fā)性有機(jī)物英文名“Volatile Organic Compounds”的縮寫(xiě),表示揮發(fā)性有機(jī)物這樣一個(gè)集合概念。我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18883-2002 《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中對(duì)總揮發(fā)性有機(jī)化合物(Total Volatile Organic Compounds TVOC)的定義是:利用Tenax GCTenax TA采樣,采用非極性色譜柱(極性指數(shù)小于10)進(jìn)行分析,保留時(shí)間在正己烷和正十六烷之間的揮發(fā)性有機(jī)化合物的總稱(chēng)。空氣中存在的有機(jī)物不僅僅是VOCs。有些有機(jī)物在常溫下可以在氣態(tài)和顆粒物中同時(shí)存在,而且隨著溫度變化在兩相中的比例會(huì)發(fā)生改變,這類(lèi)有機(jī)物叫做半揮發(fā)性有機(jī)物,簡(jiǎn)稱(chēng)SVOCs。還有些有機(jī)物在常溫下只存在于顆粒物中,它們屬于不揮發(fā)性有機(jī)物,簡(jiǎn)稱(chēng)NVOCs。無(wú)論是VOCs、SVOCs還是NVOCs在大氣中都參與大氣化學(xué)和物理過(guò)程,一部分可直接危害人體健康,它們帶來(lái)環(huán)境效應(yīng)包括影響空氣質(zhì)量、影響天氣氣候等。



VOCs主要包含哪些物質(zhì)呢?

按揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs)的化學(xué)結(jié)構(gòu),可進(jìn)一步分為8類(lèi):烷烴類(lèi)、芳香烴類(lèi)、烯烴類(lèi)、鹵代烴類(lèi)、酯類(lèi)、醛類(lèi)、酮類(lèi)和其他化合物。從環(huán)保意義上講,主要指化學(xué)性質(zhì)活潑的那一類(lèi)揮發(fā)性有機(jī)物。常見(jiàn)的VOCs有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、甲醛、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二異氰酸酯(TDI)、二異氰甲苯酯等。


VOCs對(duì)生物有毒害作用嗎?

VOCs種類(lèi)繁多,有些基本沒(méi)有毒性,因此對(duì)人體及動(dòng)物基本無(wú)害。但有些如甲醛、芳香烴特別是多環(huán)芳烴、二噁英類(lèi)等具有較強(qiáng)的致癌、致畸、致突變等生物毒性,一些鹵代烴和含氮化合物等也具有毒性,對(duì)人體健康有顯著的毒害作用。



舉例:植物本身是可以產(chǎn)生并排放一些VOCs的,人為排放的VOCs對(duì)植物的毒害在通常情況下應(yīng)該也是微不足道。但是,VOCs經(jīng)大氣光化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的一些污染物,例如臭氧和過(guò)氧乙酰硝酸等一些氧化性較強(qiáng)的氣態(tài)污染物,不但能危害人體健康,而且可傷害植物,嚴(yán)重時(shí)甚至導(dǎo)致其死亡。


VOCs與近地面臭氧有什么關(guān)系?

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(huì)發(fā)生快速的光化學(xué)鏈?zhǔn)椒磻?yīng),產(chǎn)生包括臭氧和過(guò)氧乙酰硝酸酯等具有刺激性和毒性的氧化劑、醛酮類(lèi)含氧有機(jī)物以及細(xì)顆粒物。在一些污染的城市、工業(yè)區(qū)及鄉(xiāng)村地區(qū),由于VOCs及氮氧化物濃度均較高,在陽(yáng)光充足的溫暖季節(jié),近地面臭氧濃度會(huì)在太陽(yáng)升起后快速升高,在不利的情況下,午后臭氧濃度可能不同程度地超出空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限值。生成的臭氧濃度高低取決于VOCs和氮氧化物濃度及兩者的比值,但在多數(shù)污染區(qū)域,由于氮氧化物比較充足,VOCs濃度越高臭氧達(dá)到的濃度也越高。


VOCs濃度不太高的地區(qū),地面臭氧濃度也能達(dá)到一定的水平。這是因?yàn)椋?/span>污染氣團(tuán)的水平輸送可以將臭氧帶到清潔地區(qū)。另外,對(duì)流層的臭氧還具有天然來(lái)源,也就是平流層臭氧的向下輸送,然后在一些下沉氣流驅(qū)動(dòng)下,向地表輸送。根據(jù)VOCs等污染物的排放以及輸送過(guò)程的變化,近地面臭氧濃度會(huì)呈現(xiàn)出一定的季節(jié)性變化特征。由于VOCs等人為污染物排放的增加,近一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)近地面臭氧濃度在許多地區(qū)呈上升趨勢(shì)。


VOCs對(duì)氣候變化有什么影響?



VOCs和氮氧化物等在紫外光照的作用下,會(huì)發(fā)生一系列光化學(xué)反應(yīng),生成臭氧、二次氣溶膠等污染物,引起對(duì)流層臭氧和氣溶膠增加。對(duì)流層臭氧是一種具有溫室效應(yīng)的氣體,可引起氣候變暖。VOCs參與形成的氣溶膠作為全球氣溶膠的一部分,也具有直接的輻射效應(yīng),并且還可以通過(guò)影響云的形成、液滴尺寸及滯留時(shí)間,從而間接地影響氣候,其總的效果是起降溫作用。由此可見(jiàn),VOCs的長(zhǎng)期變化是可以間接地引起氣候變化的。


國(guó)家相關(guān)部門(mén)對(duì)于VOCs的態(tài)度

國(guó)家相關(guān)部門(mén)對(duì)于VOCs廢氣處理越來(lái)越重視,相繼出臺(tái)了一系列關(guān)于VOCs污染控制的相關(guān)政策。早在2011年國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于推進(jìn)大氣污染聯(lián)防聯(lián)控工作改善區(qū)域空氣質(zhì)量的指導(dǎo)意見(jiàn)》,首次將VOCs列為我國(guó)大氣污染防治的重點(diǎn)污染物。在此之后十年相關(guān)政策頻出,生態(tài)環(huán)境部在2020年,印發(fā)《2020年揮發(fā)性有機(jī)物治理攻堅(jiān)方案》的通知,2021年《關(guān)于加快解決當(dāng)前揮發(fā)性有機(jī)物治理突出問(wèn)題的通知》加快解決當(dāng)前揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)治理存在的突出問(wèn)題,全國(guó)各個(gè)省市也相繼響應(yīng)國(guó)家政策,紛紛制定并發(fā)表了各地專(zhuān)項(xiàng)治理攻堅(jiān)方案。由此可見(jiàn),VOCs早已成為大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)治理中極其重要的角色。

目前,我國(guó)VOCs污染控制的政策體系已初步形成,但相關(guān)監(jiān)測(cè)手段有待提升。