揮發性有機化合物( VOCs)是大氣中(zhōng)一類(lèi)重要的氣態(tài)汙染物,廣泛(fàn)存在於空氣、水和食物中。VOCs 不僅對人體健康和(hé)生態環境等有直接影響(xiǎng),還可通(tōng)過參與大(dà)氣光化學反應生成(chéng)二次(cì)汙染物如(rú)臭氧、過氧乙酰硝酸酯和有機氣溶膠等(děng),是(shì)導(dǎo)致空氣汙染的重要(yào)前體物之一。
1、VOCs種類
空氣中的VOCs種類繁多(duō)且成分(fèn)複雜,主要包括:苯係物、有機氯化物、氟裏昂係列、有機酮(tóng)、胺、醇(chún)、醚、酯、酸、石油烴化合物等,目前已鑒別出300多(duō)種揮發(fā)性(xìng)有機物。在美國環保署(EPA)所列的優先控製汙染物名單中就有50多種是(shì)揮發性有機物。
2、VOCs的來源
VOCs的來(lái)源(yuán)主要(yào)有人為源和天然源(yuán),就全球(qiú)尺度而言,天然源對VOCs的(de)貢獻超過了人為源。天(tiān)然源包括(kuò)植(zhí)物釋放、火山噴發、森林草原火災等(děng),其中最重要的排(pái)放源是森林和灌木(mù)林,最重(chóng)要的排放物是異戊二烯和單(dān)萜烯(xī)。
人為(wéi)源可分為固定(dìng)源、流動源和無組織排放源三類,其中固定(dìng)源包括化石燃料燃燒.、溶劑(塗料、油(yóu)漆)的使用、廢棄物燃燒、石油存儲和轉運以(yǐ)及石油化工、鋼鐵工業、金屬冶煉的排放;流動源包括(kuò)機動車、飛(fēi)機和輪船等交通工具的排放,以(yǐ)及非道路排放源的排放;無組織源包(bāo)括(kuò)生物質燃燒以及汽油、油漆等溶劑揮發。交通運輸(shū)是全球最大的VOCs人為排放源,溶劑使用是第二大排放源(yuán)。目前國內外對VOCs的天(tiān)然(rán)源和人(rén)為源研究比較廣泛。
3、VOCs的特點及危害
VOCs大多不溶於水,可混溶於苯、醇、醚等多數有機溶(róng)劑,大多對皮膚、粘膜有刺激性,對中樞神經係統有麻醉作用(yòng)。其所表現出的毒性(xìng)、刺(cì)激性、致癌作用和具有的特殊氣味能導致人體呈現種種不適反應。
VOCs具有相(xiàng)對強的活性,是一種性格比較活潑的氣體,導致它們在大氣中既可以以一次(cì)揮發物的氣態存(cún)在,又可以在紫外線照射下,在PM10顆粒物中(zhōng)發生無窮無盡的變化,再次生成為固態、液態或二者並存的二次顆粒物存在,且參與(yǔ)反(fǎn)應的這些化合物壽命相對較長,可以隨著風吹雨淋等天氣變化(huà),或者飄移擴散,或者進入水和土(tǔ)壤,汙染環境。盡管(guǎn)目前(qián)科學界對VOCs在大氣汙染中的具體作為和反應機理還沒有完全弄清楚,但它的危險性卻已是昭然大白。空氣中(zhōng)VOCs對環境(jìng)的影響主要表(biǎo)現在以下幾個方麵:
(1)大多數VOCs有毒、有(yǒu)惡臭,一部分VOCs有(yǒu)致癌性;
(2)在陽光照射下,大氣中的氮氧(yǎng)化物、碳氫化合物與氧(yǎng)化劑發生光(guāng)化學反應,生成光化學煙霧,危害(hài)人(rén)體健康及作物生長;
(3)鹵烴類VOCs可破壞臭氧層。
世界衛生(shēng)組織(zhī)和(hé)美國環保局認為空氣中0.3 μg·L-1的苯就可(kě)使每百萬(wàn)的接觸者(zhě)中4~8人麵臨患白血病的危險,而(ér)且這種危險與VOCs的濃度成正比,它們通過飲食和吸入可能(néng)對人類健康產生不利的影響。
4、我國環境空氣中VOCs監測現狀
我國(guó)環境空氣中VOCs在線監測依托國家超級站開展,從觀測方式上看,超級站長期一般性運行、長期業務化運行和研究性(xìng)強化觀測各占三分(fèn)之一。長期(qī)業務化運行的超級站有23個,其中(zhōng)有20個屬於環保局或(huò)環保(bǎo)廳;研(yán)究(jiū)性強化觀測的超級站有20個(gè),其中有10個屬於科(kē)研院所和大學(xué),有10個(gè)屬於環保局或環保廳。在超級站(zhàn)的監測項目上,有82%的超級(jí)站觀測大氣氧化性(包(bāo)括VOC),主要(yào)觀測的項目有揮發(fā)性有機物(VOCs)、非甲(jiǎ)烷(wán)總(zǒng)烴和過氧乙酰硝酸酯(PAN)。完(wán)全具備這三項指標的超(chāo)級站有:暨(jì)南大學、上海市環境監測中心、大連市環境監測中心、江蘇省環境監測中心、長春市環境監測中心站、天津市環(huán)境(jìng)監測中心、內蒙古(gǔ)環境監測中心(xīn)站共7個。
2017年,按環(huán)保部統一部署,中國環境(jìng)監測總站負責開(kāi)展(zhǎn)國家大氣光化學網的建設運行工作(zuò)。根(gēn)據國(guó)家大氣光化學網的設置和監(jiān)測要求,圍繞開展京津冀(jì)及周邊、長三(sān)角及周邊、珠三角和成渝地區光化學監測,開展手工及自動(dòng)監測。監(jiān)測項目:手工網為乙炔、苯、正丁烷、1-丁烯、順(shùn)式(shì)-2-丁(dīng)烯、反式-2-丁烯、環己烷、環戊烷、正癸烷、間-二乙基(jī)苯、對(duì)-二乙基苯等57種VOCs,自動監測包括VOCs(57種)、臭氧、NOy、UV輻射(shè)、過氧酰基硝酸酯類(PANs)、光解速率、非甲烷總烴(NMHCs)、氣象(xiàng)參數等。相(xiàng)關成果將為大氣光化學汙染成因分析和治理措施效果評估等提供技術支撐。
------援引自《儀器信息(xī)網》