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氣態污染物，是成為大氣污染的首要污染物。想要控制排放，首先需要對源頭進行有效的監測。對于VOCs而言，光致電離通過使用真空紫外離子化光源產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”，第一個出現的關鍵詞是什么？相信大家都會說“PM2.5”。沒錯，從近年的政府政策、媒體曝光到社會輿論，甚至市場消費(2011年至2015年，我國空氣凈化器銷量增長了214.2%，年復合增長率42.84%)都能反映出我們對PM2.5的關注和抗爭。但就當許多人都好像將PM2.5看做“大氣污染”的代名詞和首要敵人時這樣的新聞，為我們敲響的警鐘。 　　

VOCs？這是什么鬼？

      其實近年來，中國多個城市的臭氧濃度出現持續上升。在有的城市，臭氧已經悄悄取代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到161微克/立方米，市區出現37天臭氧超標，比2014年增加36天，臭氧成為了首要污染物；2016年6月-8月，京津冀地區的近半數污染日內，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，揮發性有機化合物(VolatileOrganic Compounds)，是大氣中一類廣泛存在的重要氣態污染物，按照世界衛生組織(WTO，1989)的定義，其為在常溫下，沸點50℃~260℃的各種有機化合物。VOCs 不僅對人體健康和生態環境等有直接影響，還可通過參與大氣光化學反應生成二次污染物，比如上文提到的臭氧，以及過氧乙酰硝酸酯、有機氣溶膠等，是導致空氣污染的重要前體物之一。

VOCs種類

      按照化學結構來講，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、有機氯化物、氟里昂系列、有機酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烴化合物等。目前，已鑒別出300多種揮發性有機物，其中，美國環保署(EPA)所列的優先控制污染物名單中就有50多種是揮發性有機物。 　　

VOCs來源 　　

      那VOCs是如何產生的呢？來源主要有人為源和天然源。然源包括植物釋放、火山噴發、森林草原火災等，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、流動源和無組織排放源三類。其中交通運輸是全球最大的VOCs人為排放源，溶劑使用是第二大排放源。 　

VOCs危害 　　

      一方面，因為VOCs大多不溶于水，可混溶于苯、醇、醚等多數有機溶劑，多數對皮膚、粘膜有刺激性，對中樞神經系統有麻醉作用。其所表現出的毒性、刺激性、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。一方面，VOCs具有相對強的活性，導致它們在大氣中既可以以一次揮發物的氣態存在，又可以在紫外線照射下，在PM10顆粒物中發生無窮無盡的變化，再次生成為固態、液態或二者并存的二次污染物存在，且參與反應的這些化合物壽命相對較長，可以隨著天氣變化，或者飄移擴散，或者進入水和土壤。 　

      世界衛生組織和美國環保局認為，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，而且這種危險與VOCs的濃度成正比，它們通過飲食和吸入則可能對人類健康產生不利的影響。 　　

VOCs治理

      治理第一步：VOCs監測。文也提到，VOCs已逐漸成為了大氣質量的首敵，雖然警鐘以敲響，但由于涉及行業眾多，與 SO2、氮氧化物等約束性指標相比，其排放途徑更為多樣，在監測、治理等環節更具挑戰。我國此前的廢氣治理重點主要放在除塵、脫硫和脫硝工作上，且相對于 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，行業基礎數據匱乏、法律法規和行業標準滯后以及排放標準不完善，使其在很多年里發展緩慢。但隨著“大氣十條”的深入推進，VOCs 治理正在逐步加碼。近年關于 VOCs 防治的相關政策及法規也得以相繼出臺：

　　想要控制排放，首先是需要對源頭進行有效的監測。而目前常見的VOCs檢測方法有光譜、色譜、質譜及其聯用技術。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，但存在采樣時間長、分析速度慢，難以進行快速在線分析等缺陷。

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