環(huán)境空氣中VOCs的來源和特征的研究

摘 要：空氣中VOCs具有很強的化學活性，容易與空氣中其余化合物發(fā)生光化學反應，進而引發(fā)以臭氧污染為代表的光化學污染事故。本文深入論述了VOCs的來源，并從工業(yè)、交通、日常生活排放源等角度分析了VOCs的排放特征。

關鍵詞：空氣；VOCs；來源；特征

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.204

0 引言

近幾十年來，全球化學工業(yè)取得了飛速的發(fā)展，對于化工原料、化石能源的消耗也隨之不斷增加。與此同時，城市化的不斷推進，我國汽車的保有量出現急劇攀升。汽車對于化石能源的消耗也急劇增加。因此，環(huán)境空氣中的揮發(fā)性有機物（VOCs）的濃度也呈逐年上升的趨勢。由于VOCs的化學活性很強，極容易與空氣中的氮氧化物（NOx）發(fā)生光化學反應，引起臭氧污染。近年來，在我國許多城市和地區(qū)均出現了不同程度的光化學污染事故。

有研究顯示，以臭氧污染為代表的光化學污染事故在我國頻繁發(fā)生，尤其是在經濟發(fā)達的大城市。并且，光化學污染呈現逐年增加和加重的趨勢。而空氣中VOCs的含量決定了臭氧的濃度。因此，必須做好環(huán)境空氣中VOCs的防治，以進一步遏制光化學污染。

1 環(huán)境空氣中VOCs的來源

在常溫和常壓下，VOCs的飽和蒸氣壓>70Pa，沸點介于50-260℃。VOCs通常由烴類、含鹵烴類和多環(huán)芳烴類等物質組成。其來源復雜、排放量大，對環(huán)境和人體均會產生不利影響。大部分VOCs具有毒性，對人體器官有刺激和毒害作用，甚至有些具有致癌致畸作用。另外，VOCs的化學活性強，極易與空氣中其余化合物發(fā)生反應，由此形成二次污染物。

有研究顯示，2009年我國VOCs排放量最大的三個行業(yè)為：合成材料生產，石油煉制、石油化工，以及建筑裝飾。當前，人為排放VOCs的主要來源有工業(yè)生產和燃燒、交通及生物質燃燒。并且，工業(yè)污染源排放的VOCs總量呈顯著上升趨勢，并有可能成為排放最大的來源。

2 環(huán)境空氣中VOCs的排放特征

2.1 工業(yè)源VOCs的排放特征

有研究顯示，1980年以來，我國工業(yè)排放的VOCs總量呈不斷上升的趨勢。并且，在2000年以前，排放增長穩(wěn)定，年增長率約在4-5%。而2001年以后，VOCs的排放量急劇增加，年均增長率為11-12%。近年來，工業(yè)固定源逐漸成為VOCs的主要排放源[1]。然而，不同的工業(yè)行業(yè)，其VOCs排放的環(huán)節(jié)、物質特征等都不同。因此對于不同行業(yè)的VOCs的排放特征的分析，一定要結合行業(yè)特征來進行判斷。此外，我國工業(yè)排放源中VOCs的排放量與生產活動強度呈正相關。如2月份期間，VOCs的排放量有所下降，這與每年2月工業(yè)產品產量低值有關。而3月份以后，VOCs的排放開始增長。

2.2 交通排放源的排放特征

隨著我國汽車數量的急劇增加，對于汽柴油等化石能源的消耗也是顯著增長。機動車尾氣排放產生的VOCs已成為城市空氣污染的關鍵因素[2]。因此，對于機動車尾氣治理工作必須常抓不懈。有研究顯示，機動車尾氣中苯系物如苯、甲苯等的含量很大，其次為丙烷、丙烯等化合物。因此，我們可以認為，交通排放源的排放特征如下：汽車尾氣中排放的VOCs污染物主要為苯系物如苯、甲苯等。此外，尾氣中還含有烷烴和氯代烴等污染物。同時，不同的車型排放的VOCs組成成分和排放量也不相同。如小轎車尾氣排放的烷烴>芳烴>炔烴；摩托車的VOCs排放濃度普遍高于汽油車和柴油車。

對于交通排放源，必須加強機動車尾氣排放的控制。另外要加強發(fā)動機燃燒效率的的提升、對于要求淘汰的車型要堅決予以淘汰。

2.3 日常生活排放源的排放特征

裝修裝飾、生物質燃燒等日常生活也產生了大量的VOCs。裝修裝飾所產生的VOCs含量，室內顯著高于室外。因此，必須加強室內的通風。同時，裝修材料所產生的VOCs排放量與材料中的油漆、膠等顯著相關。在短期內，裝修所產生的VOCs濃度高，成分復雜，對人體的危害很大。

生物質的燃燒也會產生大量的VOCs。如我國廣大農村，居民多采用秸稈、木柴來燒火做飯、取暖。秸稈的燃燒，必然會帶來大量的VOCs和煙塵。生物質燃燒所產生的VOCs主要為芳香烴和醛類物質，因此必須嚴格控制秸稈燃燒。對于秸稈的禁燒，切實引導農民改變原有的農業(yè)技術。

居民廚房油煙也會帶來VOCs，而且其屬于無組織排放。廚房油煙中主要包含乙醇、丙烷等污染物，且去除率嚴重不足。廚房油煙引起臭味的主要污染物是醛類（嗅閾值與丁醛相當）。含氧有機物和烯烴則是廚房油煙中容易引起光化學反應的污染物。

3 結論

環(huán)境空氣中的揮發(fā)性有機物（VOCs）濃度逐年上升。VOCs的化學活性強，極易引起光化學煙霧污染。大氣中VOCs的來源可分為天然源和人為源。其中，人為源中的工業(yè)污染源排放的VOCs總量呈顯著上升趨勢，并有可能成為排放最大的來源。工業(yè)、交通、日常生活等排放源排放VOCs具有不同的排放特征，要結合這些特征做好VOCs的防治，以遏制環(huán)境空氣的污染態(tài)勢。

參考文獻：

[1]李雷，李紅，王學中等.廣州市中心城區(qū)環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機物的污染特征與健康風險評價[J].環(huán)境科學，2013，34（12）：4558-4564.

[2]付琳琳，邵敏，劉源等.機動車VOCs排放特征和排放因子的隧道測試研究[J].環(huán)境科學學報，2005，25（07）：879-885.

作者簡介：張勁（1982-），男，江蘇南京人，本科，助理工程師，從事環(huán)境監(jiān)測和環(huán)境污染治理工作。