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专题论述

环境监测业内专家带你认识VOCs
信息来源:中国环境监测 上传日期:2017-05-25 点击率:526次

挥发性有机化合物

Volatile Organic Compounds VOCs

是大气中一类重要的气态污染物

广泛存在于空气、水和食物中


VOCs 不仅对人体健康和生态环境等有直接影响,还可通过参与大气光化学反应生成二次污染物如臭氧、过氧乙酰硝酸酯和有机气溶胶等,是导致空气污染的重要前体物之一。

一、 VOCs种类

空气中的VOCs种类繁多且成分复杂,主要包括:苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸、石油烃化合物等,目前已鉴别出300多种挥发性有机物。在美国环保署(EPA)所列的优先控制污染物名单中就有50多种是挥发性有机物

二、VOCs的来源

VOCs的来源主要有人为源和天然源,就全球尺度而言,天然源对VOCs的贡献超过了人为源。天然源包括植物释放、火山喷发、森林草原火灾等,其中最重要的排放源是森林和灌木林,最重要的排放物是异戊二烯和单萜烯。

人为源可分为固定源、流动源和无组织排放源三类,其中固定源包括化石燃料燃烧.、溶剂(涂料、油漆)的使用、废弃物燃烧、石油存储和转运以及石油化工、钢铁工业、金属冶炼的排放;流动源包括机动车、飞机和轮船等交通工具的排放,以及非道路排放源的排放;无组织源包括生物质燃烧以及汽油、油漆等溶剂挥发。交通运输是全球最大的VOCs人为排放源,溶剂使用是第二大排放源。目前国内外对VOCs的天然源和人为源研究比较广泛。

三、 VOCs的特点及危害

VOCs大多不溶于水,可混溶于苯、醇、醚等多数有机溶剂,大多对皮肤、粘膜有刺激性,对中枢神经系统有麻醉作用。其所表现出的毒性、刺激性、致癌作用和具有的特殊气味能导致人体呈现种种不适反应。

VOCs具有相对强的活性,是一种性格比较活泼的气体,导致它们在大气中既可以以一次挥发物的气态存在,又可以在紫外线照射下,在PM10颗粒物中发生无穷无尽的变化,再次生成为固态、液态或二者并存的二次颗粒物存在,且参与反应的这些化合物寿命相对较长,可以随着风吹雨淋等天气变化,或者飘移扩散,或者进入水和土壤,污染环境。尽管目前科学界对VOCs在大气污染中的具体作为和反应机理还没有完全弄清楚,但它的危险性却已是昭然大白。空气中VOCs对环境的影响主要表现在以下几个方面:

1)大多数VOCs有毒、有恶臭,一部分VOCs有致癌性;

2)在阳光照射下,大气中的氮氧化物、碳氢化合物与氧化剂发生光化学反应,生成光化学烟雾,危害人体健康及作物生长;

3)卤烃类VOCs可破坏臭氧层。

世界卫生组织和美国环保局认为空气中0.3 μg·L-1的苯就可使每百万的接触者中48人面临患白血病的危险,而且这种危险与VOCs的浓度成正比,它们通过饮食和吸入可能对人类健康产生不利的影响。

我国环境空气中VOCs监测现状

我国环境空气中VOCs在线监测依托国家超级站开展,从观测方式上看,超级站长期一般性运行、长期业务化运行和研究性强化观测各占三分之一。长期业务化运行的超级站有23个,其中有20个属于环保局或环保厅;研究性强化观测的超级站有20个,其中有10个属于科研院所和大学,有10个属于环保局或环保厅。在超级站的监测项目上,有82%的超级站观测大气氧化性(包括VOC),主要观测的项目有挥发性有机物(VOCs)、非甲烷总烃和过氧乙酰硝酸酯(PAN)。完全具备这三项指标的超级站有:暨南大学、上海市环境监测中心、大连市环境监测中心、江苏省环境监测中心、长春市环境监测中心站、天津市环境监测中心、内蒙古环境监测中心站共7个。

2017年,按环保部统一部署,中国环境监测总站负责开展国家大气光化学网的建设运行工作。根据国家大气光化学网的设置和监测要求,围绕开展京津冀及周边、长三角及周边、珠三角和成渝地区光化学监测,开展手工及自动监测。监测项目:手工网为乙炔、苯、正丁烷、1-丁烯、顺式-2-丁烯、反式-2-丁烯、环己烷、环戊烷、正癸烷、间-二乙基苯、对-二乙基苯等57VOCs,自动监测包括VOCs57种)、臭氧、NOyUV辐射、过氧酰基硝酸酯类(PANs)、光解速率、非甲烷总烃(NMHCs)、气象参数等。相关成果将为大气光化学污染成因分析和治理措施效果评估等提供技术支撑。

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