我國大氣中揮發性有機物監測與控制現狀分析

黃小蕾 李 潔 周素文

（1 江蘇省連云港環境監測中心 江蘇連云港 222000 2 江蘇省無錫環境監測中心 江蘇無錫 214000）

引言

揮發性有機物是對熔點在室溫以下，沸點處于50 到240 攝氏度之間的有機化合物的總稱，VOCs 是大氣中較為普遍的一種處于氣體狀態的揮發性污染物，會嚴重危害人們的身體健康，還會對生態環境造成一定的破壞，可以與大氣相結合發生一定的反應，導致二次污染物的生成。為了減少VOCs 的危害，降低其在空氣中的濃度，我國采取各種方式對VOCs 進行監測和控制。

1 揮發性有機物的來源和危害

1.1 揮發性有機物的來源

揮發性有機物英文稱為VOCs，其來源主要分為兩種，一種是人為導致或是大自然自身進行的氣體排放，化工工廠在生產產品的過程中會排放出大量有機化合物，汽車在運行時會排放出大量的尾氣，尾氣是因為沒有將汽油充分燃燒，這才導致有機化合物的出現。另一種則是揮發性有機物，比如，苯系物和氯代等物質的揮發，這些有機化合物廣泛地存在于各個地區的空氣中，對當地居民的身體健康和周邊生態環境造成嚴重影響。

1.2 揮發性有機物的危害

揮發性有機物會對大氣環境造成嚴重的危害，人們熟知的PM2.5 和臭氧層被破壞就是VOCs 導致的，由于大氣環境問題日益凸顯已經被社會上的諸如領域廣泛關注。不同種類的VOCs 會造成不同的危害，具體的危害體現在三方面。第一，容易引起火災和爆炸的出現，例如乙烯這種脂肪烴類的有機物常常存在于各類化工產業當中，被廣泛地運用在產品制作，這種化合物在低濃度狀態下毒性不高，只有濃度較高時才會對人體造成危害，但是它本身容易被點燃，甚至還會引起爆炸的出現，這將會對化工廠造成一定的火災隱患，由于VOCs 產生的火災和爆炸事件每年都會發生。第二，會對人體造成嚴重的危害。這些VOCs 通過眼、口、鼻進入到人體內，會對黏膜產生刺激，使人體內部的各種系統產生病態，甚至會引發癌癥的出現。許多VOCs 的氣味具有較強的刺激性，會散發出惡臭等味道，當VOCs 的濃度較高時，人體一旦吸入這些氣體，就會在短時間內感到惡心，頭痛，嚴重情況下還會導致昏迷，讓人的記憶力出現衰退，對人體的神經系統和各種器官造成嚴重的損害。有些VOCs 經過研究，已經被證實具有一定的致癌性，尤其是甲醛，許多房屋裝修材料都會揮發出這類物質，它會對人體的中樞神經造成影響，甚至影響人的造血器官，以至于敗血癥的出現。第三，VOCs 是制造臭氧和PM2.5 的前體物質，當臭氧和PM2.5 的濃度過高，會引起霧霾天氣的頻繁出現，對人體的生命健康產生不利影響。VOCs 會與大氣中的某些物質相結合，產生光學反應制造出大量的光化學煙霧，進一步影響人的身體健康。經過研究得知，低濃度的臭氧可以有效地凈化水體，還具備殺菌除臭的作用，但是一旦濃度過高，就會影響人體中的維生素E 含量，通過口鼻進入呼吸道后會對呼吸系統造成一定的刺激，損害人體的免疫屏障，此外還會影響農作物的正常生長，導致其死亡，影響農產品行業的生產效益[1]。

2 揮發性有機物的監測技術

2.1 在線氣相色譜檢測技術

在線氣相色譜檢測技術可以使用環路或壓縮罐給空氣施加一定的壓力，促使空氣能夠進入到試管當中，而不需要使用吸附管來完成空氣的吸取，將樣本留存在預濃縮管中完成樣本的采集工作，在短時間內就可以提高空氣的溫度，促使操作的效率逐漸加快。此外，處于預濃縮管中的樣本能夠直接轉移到分離柱當中，分離柱本身具有雙色譜，所以，能夠有效地增強空氣分離的效率，面對具有不同沸點的氣體也可以使用分離柱來完成分離。

2.2 TOFMS技術

TOFMS 技術實際上也可以稱為飛行時間質譜分析法，技術的使用原理是通過利用質子與電荷的差異性，對周邊電場產生影響，以此來達到控制的目的，從而完成離子在電場中運動時間的統計工作，之后再根據統計結果進行詳細的研究。TOFMS 技術可以在較短的時間內完成VOCs 的監測，甚至可以在保持監測結果準確性的前提下，將監測時間縮短到幾分鐘以內，進一步增強了監測的效率。但是TOFMS 技術本身也存在著一定的缺陷，在進行監測時，容易被其他離子進行干擾，導致監測結果過于復雜，給監測人員的工作提高了技術難度。

2.3 PTR-MS技術

PTR-MS 技術的工作原理是采用電離和流動漂浮模型的方式來完成空氣中VOCs 的監測。這種技術在實際應用過程中具備一定的優點，那就是縮短了監測時間，監測結果清晰程度較高，具備一定的靈活性，比較重要的是能夠對樣本的采集和處理過程進行一定的簡化，并且在介紹過程中不容易受到其他因素的干擾。PTR-MS 技術被廣泛地應用于監測汽車尾氣，也得到了我國空氣質量研究專家的重點關注[2]。

3 揮發性有機物控制中存在的主要問題

3.1 基礎數據匱乏

中國是一個工業大國，各種工業種類較多，并且規模很是龐大，當前治理環境污染主要針對的是常規污染物。但是就目前而言，對環境污染的重視程度仍舊不高，在控制有毒有害氣體時沒有具備相應的硬件設施，這就導致工作無法順利進行，有關部門也無法全面的了解許多相關企業排放有毒有害氣體的源頭分布狀況以及排放強度的大小。對VOCs 的監測工作主要還是由小部分科學家自主進行研究，沒有對大部分地區或是全國的空氣VOCs 污染進行全面監測，收集到的相關基礎數據較少，不能夠清晰的了解排放狀況。而在測量VOCs 排放量的過程中，通常是使用外國的排放系數來完成數據的測算，這就使得測量數據存在著較大的誤差，不夠準確，不能夠應用在我國實際VOCs 排放控制過程當中。

3.2 污染防治體系不健全

就目前而言，我國對VOCs 進行控制還處于起步狀態，沒有形成系統的污染防治監管體系，對整個國家的VOCs 控制不夠全面，較少針對某一類型的氣體進行深入研究。現有的防治大氣污染法律法規中沒有詳細地對VOCs 進行敘述，除此之外，國家和部分地區出臺的防治大氣污染的法規中僅針對突發性事件進行了防治管理，而缺乏對有毒有害氣體的日常監管和防止安全隱患這兩方面的詳細內容，沒有建立系統有效的污染防治體系。

3.3 排放標準不完善

VOCs 的種類較為多樣，并且來源比較廣泛，很難將源頭堵住。我國在制定環境空氣質量標準時較少將VOCs 納入其中，對VOCs 進行監測時，采用的具體標準也多參考于國外，沒有從國內實際環境空氣質量出發，數據中存在著較大的誤差，再加上沒有形成統一的技術規范，不同的研究結果無法進行對比，這進一步降低了VOCs 的污染防治力度。而在對VOCs 污染物進行防治時，使用的大多是模仿自國外的技術，不符合中國實際情況，同樣也不具備著相關知識產權[3]。

4 控制揮發性有機物的措施

（1）完善法律法規。要盡快完善相關的法律法規，在其中增添與VOCs 管控相關的具體內容，可以設置專門的章節來闡述大氣污染防治制度[4]。具體內容包括以下幾種，第一，對VOCs 中的各類污染物要按照治理的優先程度進行排序，越是應該引起人們重視的污染物，越是要排在最前列；第二，對VOCs 類有毒有害氣體進行環境管理登記；第三，對VOCs 類有毒有害氣體的生產，制造和使用進行約束，甚至明令禁止；第四，要制定未來控制VOCs 類有毒有害氣體的相關計劃，明確今后的防治方向；第五，盡量避免VOCs 類有毒有害氣造成室內污染，尤其是要針對公共場所；第六，將VOCs 類有毒有害氣體造成的環境污染責任落實下去[5]。

（2）健全制度體系。要想健全制度體系，就要從以下幾個方面出發，第一，各個地區要成立相關部門對本地的大氣VOCs 污染狀況進行普查，將排放量高的相關企業類型和地區標記出來；第二，將VOCs 類有毒有害氣體排放量高的重點地區當作試點，進行污染控制工作，要將試點中得出的污染控制經驗運用在各個地區的污染控制舉措當中；第三，國家要加大VOCs 控制技術的資金投入，改進當前的生產工藝，盡量降低VOCs 的排放力度，研發代替VOCs 的物質；第四，針對沒有設置VOCs 污染防治設施或是超出了排放量的企業，要加大資金投入力度，設置一個期限完成VOCs 的治理，若是超出期限后仍不能完成，則將其關閉停場；第五，相關部門要對VOCs 污染治理狀況進行嚴格監督，并成立專門的監督機制，進一步提高其執法力度[6]。

（3）加強標準控制。要想讓加強對VOCs 的控制，就從完善監測，排放和環保標準三方面進行。完善監測標準時，要盡快建立VOCs 監測的標準，制定統一的VOCs 測量方法，讓不同的研究能夠相互對比，進一步完善相關技術；完善排放標準時，要在相關行業中制定排放體系，限制有毒有害氣體的生產排放；完善環保標準時，要加大環保材料的研發力度，完善涂料，澆水等商品的環保生產標準，積極推廣水性涂料的使用，鼓勵人們生產和銷售低污染，揮發性弱的有機溶劑[7]。

結語

綜上所述，我國近些年VOCs 污染問題亟待解決，不同地區的VOCs 污染具有一定的差異性，國家對涉及VOCs 排放的企業了解程度較少，因此。我國不僅要制定相關政策，完善各項污染防治標準，還要提高監測的全面性，針對不同地區的實際情況進行監測，將VOCs 排放量超標企業進行重點監控，同時也要加快VOCs 控制技術的研發力度，在保證監測效率的同時提高監測效益，從而促進VOCs 的有效控制。