VOCs成大氣污染元兇 光電離如何從頭治理

   VOCs作為大氣中一類廣泛存在的重要?dú)鈶B(tài)污染物，是成為大氣污染的首要污染物。想要控制排放，首先需要對(duì)源頭進(jìn)行有效的監(jiān)測。對(duì)于VOCs而言，光致電離通過使用真空紫外離子化光源產(chǎn)生的光子所攜帶的高能量使待測化合物電離，屬于一種軟電離的方式，能使VOCs檢測的譜圖更簡潔便于分析。

      這兩年，說到“空氣污染”，第一個(gè)出現(xiàn)的關(guān)鍵詞是什么？相信大家都會(huì)說“PM2.5”。沒錯(cuò)，從近年的政府政策、媒體曝光到社會(huì)輿論，甚至市場消費(fèi)(2011年至2015年，我國空氣凈化器銷量增長了214.2%，年復(fù)合增長率42.84%)都能反映出我們對(duì)PM2.5的關(guān)注和抗?fàn)帯５彤?dāng)許多人都好像將PM2.5看做“大氣污染”的代名詞和首要敵人時(shí)這樣的新聞，為我們敲響的警鐘。 　　

VOCs？這是什么鬼？

      其實(shí)近年來，中國多個(gè)城市的臭氧濃度出現(xiàn)持續(xù)上升。在有的城市，臭氧已經(jīng)悄悄取代PM2.5，成為大氣污染的首要污染物。例如，2015年大連市臭氧濃度均值達(dá)到161微克/立方米，市區(qū)出現(xiàn)37天臭氧超標(biāo)，比2014年增加36天，臭氧成為了首要污染物；2016年6月-8月，京津冀地區(qū)的近半數(shù)污染日內(nèi)，臭氧也代替PM2.5成為了空氣首要污染物。而VOCs就是這一危害的元兇。 　　

什么是VOCs？

      VOCs，揮發(fā)性有機(jī)化合物(VolatileOrganic Compounds)，是大氣中一類廣泛存在的重要?dú)鈶B(tài)污染物，按照世界衛(wèi)生組織(WTO，1989)的定義，其為在常溫下，沸點(diǎn)50℃~260℃的各種有機(jī)化合物。VOCs 不僅對(duì)人體健康和生態(tài)環(huán)境等有直接影響，還可通過參與大氣光化學(xué)反應(yīng)生成二次污染物，比如上文提到的臭氧，以及過氧乙酰硝酸酯、有機(jī)氣溶膠等，是導(dǎo)致空氣污染的重要前體物之一。

VOCs種類

      按照化學(xué)結(jié)構(gòu)來講，VOCs可分為八類：烷類、芳烴類、烯類、鹵烴類、酯類、醛類、酮類和其他。它的主要成分有烴類、鹵代烴、氧烴和氮烴，包括苯系物、有機(jī)氯化物、氟里昂系列、有機(jī)酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烴化合物等。目前，已鑒別出300多種揮發(fā)性有機(jī)物，其中，美國環(huán)保署(EPA)所列的優(yōu)先控制污染物名單中就有50多種是揮發(fā)性有機(jī)物。 　　

VOCs來源 　　

      那VOCs是如何產(chǎn)生的呢？來源主要有人為源和天然源。然源包括植物釋放、火山噴發(fā)、森林草原火災(zāi)等，其中最重要的排放源是森林和灌木林，最重要的排放物是異戊二烯和單萜烯。人為源可分為固定源、流動(dòng)源和無組織排放源三類。其中交通運(yùn)輸是全球最大的VOCs人為排放源，溶劑使用是第二大排放源。 　

VOCs危害 　　

      一方面，因?yàn)閂OCs大多不溶于水，可混溶于苯、醇、醚等多數(shù)有機(jī)溶劑，多數(shù)對(duì)皮膚、粘膜有刺激性，對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作用。其所表現(xiàn)出的毒性、刺激性、致癌作用和具有的特殊氣味能導(dǎo)致人體呈現(xiàn)種種不適反應(yīng)。一方面，VOCs具有相對(duì)強(qiáng)的活性，導(dǎo)致它們在大氣中既可以以一次揮發(fā)物的氣態(tài)存在，又可以在紫外線照射下，在PM10顆粒物中發(fā)生無窮無盡的變化，再次生成為固態(tài)、液態(tài)或二者并存的二次污染物存在，且參與反應(yīng)的這些化合物壽命相對(duì)較長，可以隨著天氣變化，或者飄移擴(kuò)散，或者進(jìn)入水和土壤。 　

      世界衛(wèi)生組織和美國環(huán)保局認(rèn)為，空氣中0.3 μg?L-1的苯就可使每百萬的接觸者中4~8人面臨患白血病的危險(xiǎn)，而且這種危險(xiǎn)與VOCs的濃度成正比，它們通過飲食和吸入則可能對(duì)人類健康產(chǎn)生不利的影響。 　　

VOCs治理

      治理第一步：VOCs監(jiān)測。文也提到，VOCs已逐漸成為了大氣質(zhì)量的首敵，雖然警鐘以敲響，但由于涉及行業(yè)眾多，與 SO2、氮氧化物等約束性指標(biāo)相比，其排放途徑更為多樣，在監(jiān)測、治理等環(huán)節(jié)更具挑戰(zhàn)。我國此前的廢氣治理重點(diǎn)主要放在除塵、脫硫和脫硝工作上，且相對(duì)于 SO2、氮氧化物、 PM2.5 等污染物，VOCs治理此前受政策重視度也較低，行業(yè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)匱乏、法律法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)滯后以及排放標(biāo)準(zhǔn)不完善，使其在很多年里發(fā)展緩慢。但隨著“大氣十條”的深入推進(jìn)，VOCs 治理正在逐步加碼。近年關(guān)于 VOCs 防治的相關(guān)政策及法規(guī)也得以相繼出臺(tái)：

　　想要控制排放，首先是需要對(duì)源頭進(jìn)行有效的監(jiān)測。而目前常見的VOCs檢測方法有光譜、色譜、質(zhì)譜及其聯(lián)用技術(shù)。早期的分析方法中大多是固體吸附劑吸附-溶劑解吸-氣相色譜法，吸附劑對(duì)空氣樣品有富集的作用，雖然方法的檢出限較低，測定成本低，但存在采樣時(shí)間長、分析速度慢，難以進(jìn)行快速在線分析等缺陷。

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