我國(guó)大氣中揮發(fā)性有機(jī)物監(jiān)測(cè)與控制現(xiàn)狀分析

黃小蕾 李 潔 周素文

（1 江蘇省連云港環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 江蘇連云港 222000 2 江蘇省無(wú)錫環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 江蘇無(wú)錫 214000）

引言

揮發(fā)性有機(jī)物是對(duì)熔點(diǎn)在室溫以下，沸點(diǎn)處于50 到240 攝氏度之間的有機(jī)化合物的總稱，VOCs 是大氣中較為普遍的一種處于氣體狀態(tài)的揮發(fā)性污染物，會(huì)嚴(yán)重危害人們的身體健康，還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定的破壞，可以與大氣相結(jié)合發(fā)生一定的反應(yīng)，導(dǎo)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(guó)采取各種方式對(duì)VOCs 進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。

1 揮發(fā)性有機(jī)物的來(lái)源和危害

1.1 揮發(fā)性有機(jī)物的來(lái)源

揮發(fā)性有機(jī)物英文稱為VOCs，其來(lái)源主要分為兩種，一種是人為導(dǎo)致或是大自然自身進(jìn)行的氣體排放，化工工廠在生產(chǎn)產(chǎn)品的過(guò)程中會(huì)排放出大量有機(jī)化合物，汽車在運(yùn)行時(shí)會(huì)排放出大量的尾氣，尾氣是因?yàn)闆](méi)有將汽油充分燃燒，這才導(dǎo)致有機(jī)化合物的出現(xiàn)。另一種則是揮發(fā)性有機(jī)物，比如，苯系物和氯代等物質(zhì)的揮發(fā)，這些有機(jī)化合物廣泛地存在于各個(gè)地區(qū)的空氣中，對(duì)當(dāng)?shù)鼐用竦纳眢w健康和周邊生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重影響。

1.2 揮發(fā)性有機(jī)物的危害

揮發(fā)性有機(jī)物會(huì)對(duì)大氣環(huán)境造成嚴(yán)重的危害，人們熟知的PM2.5 和臭氧層被破壞就是VOCs 導(dǎo)致的，由于大氣環(huán)境問(wèn)題日益凸顯已經(jīng)被社會(huì)上的諸如領(lǐng)域廣泛關(guān)注。不同種類的VOCs 會(huì)造成不同的危害，具體的危害體現(xiàn)在三方面。第一，容易引起火災(zāi)和爆炸的出現(xiàn)，例如乙烯這種脂肪烴類的有機(jī)物常常存在于各類化工產(chǎn)業(yè)當(dāng)中，被廣泛地運(yùn)用在產(chǎn)品制作，這種化合物在低濃度狀態(tài)下毒性不高，只有濃度較高時(shí)才會(huì)對(duì)人體造成危害，但是它本身容易被點(diǎn)燃，甚至還會(huì)引起爆炸的出現(xiàn)，這將會(huì)對(duì)化工廠造成一定的火災(zāi)隱患，由于VOCs 產(chǎn)生的火災(zāi)和爆炸事件每年都會(huì)發(fā)生。第二，會(huì)對(duì)人體造成嚴(yán)重的危害。這些VOCs 通過(guò)眼、口、鼻進(jìn)入到人體內(nèi)，會(huì)對(duì)黏膜產(chǎn)生刺激，使人體內(nèi)部的各種系統(tǒng)產(chǎn)生病態(tài)，甚至?xí)l(fā)癌癥的出現(xiàn)。許多VOCs 的氣味具有較強(qiáng)的刺激性，會(huì)散發(fā)出惡臭等味道，當(dāng)VOCs 的濃度較高時(shí)，人體一旦吸入這些氣體，就會(huì)在短時(shí)間內(nèi)感到惡心，頭痛，嚴(yán)重情況下還會(huì)導(dǎo)致昏迷，讓人的記憶力出現(xiàn)衰退，對(duì)人體的神經(jīng)系統(tǒng)和各種器官造成嚴(yán)重的損害。有些VOCs 經(jīng)過(guò)研究，已經(jīng)被證實(shí)具有一定的致癌性，尤其是甲醛，許多房屋裝修材料都會(huì)揮發(fā)出這類物質(zhì)，它會(huì)對(duì)人體的中樞神經(jīng)造成影響，甚至影響人的造血器官，以至于敗血癥的出現(xiàn)。第三，VOCs 是制造臭氧和PM2.5 的前體物質(zhì)，當(dāng)臭氧和PM2.5 的濃度過(guò)高，會(huì)引起霧霾天氣的頻繁出現(xiàn)，對(duì)人體的生命健康產(chǎn)生不利影響。VOCs 會(huì)與大氣中的某些物質(zhì)相結(jié)合，產(chǎn)生光學(xué)反應(yīng)制造出大量的光化學(xué)煙霧，進(jìn)一步影響人的身體健康。經(jīng)過(guò)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(guò)高，就會(huì)影響人體中的維生素E 含量，通過(guò)口鼻進(jìn)入呼吸道后會(huì)對(duì)呼吸系統(tǒng)造成一定的刺激，損害人體的免疫屏障，此外還會(huì)影響農(nóng)作物的正常生長(zhǎng)，導(dǎo)致其死亡，影響農(nóng)產(chǎn)品行業(yè)的生產(chǎn)效益[1]。

2 揮發(fā)性有機(jī)物的監(jiān)測(cè)技術(shù)

2.1 在線氣相色譜檢測(cè)技術(shù)

在線氣相色譜檢測(cè)技術(shù)可以使用環(huán)路或壓縮罐給空氣施加一定的壓力，促使空氣能夠進(jìn)入到試管當(dāng)中，而不需要使用吸附管來(lái)完成空氣的吸取，將樣本留存在預(yù)濃縮管中完成樣本的采集工作，在短時(shí)間內(nèi)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(yù)濃縮管中的樣本能夠直接轉(zhuǎn)移到分離柱當(dāng)中，分離柱本身具有雙色譜，所以，能夠有效地增強(qiáng)空氣分離的效率，面對(duì)具有不同沸點(diǎn)的氣體也可以使用分離柱來(lái)完成分離。

2.2 TOFMS技術(shù)

TOFMS 技術(shù)實(shí)際上也可以稱為飛行時(shí)間質(zhì)譜分析法，技術(shù)的使用原理是通過(guò)利用質(zhì)子與電荷的差異性，對(duì)周邊電場(chǎng)產(chǎn)生影響，以此來(lái)達(dá)到控制的目的，從而完成離子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間的統(tǒng)計(jì)工作，之后再根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的研究。TOFMS 技術(shù)可以在較短的時(shí)間內(nèi)完成VOCs 的監(jiān)測(cè)，甚至可以在保持監(jiān)測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性的前提下，將監(jiān)測(cè)時(shí)間縮短到幾分鐘以內(nèi)，進(jìn)一步增強(qiáng)了監(jiān)測(cè)的效率。但是TOFMS 技術(shù)本身也存在著一定的缺陷，在進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，容易被其他離子進(jìn)行干擾，導(dǎo)致監(jiān)測(cè)結(jié)果過(guò)于復(fù)雜，給監(jiān)測(cè)人員的工作提高了技術(shù)難度。

2.3 PTR-MS技術(shù)

PTR-MS 技術(shù)的工作原理是采用電離和流動(dòng)漂浮模型的方式來(lái)完成空氣中VOCs 的監(jiān)測(cè)。這種技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中具備一定的優(yōu)點(diǎn)，那就是縮短了監(jiān)測(cè)時(shí)間，監(jiān)測(cè)結(jié)果清晰程度較高，具備一定的靈活性，比較重要的是能夠?qū)颖镜牟杉吞幚磉^(guò)程進(jìn)行一定的簡(jiǎn)化，并且在介紹過(guò)程中不容易受到其他因素的干擾。PTR-MS 技術(shù)被廣泛地應(yīng)用于監(jiān)測(cè)汽車尾氣，也得到了我國(guó)空氣質(zhì)量研究專家的重點(diǎn)關(guān)注[2]。

3 揮發(fā)性有機(jī)物控制中存在的主要問(wèn)題

3.1 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)匱乏

中國(guó)是一個(gè)工業(yè)大國(guó)，各種工業(yè)種類較多，并且規(guī)模很是龐大，當(dāng)前治理環(huán)境污染主要針對(duì)的是常規(guī)污染物。但是就目前而言，對(duì)環(huán)境污染的重視程度仍舊不高，在控制有毒有害氣體時(shí)沒(méi)有具備相應(yīng)的硬件設(shè)施，這就導(dǎo)致工作無(wú)法順利進(jìn)行，有關(guān)部門也無(wú)法全面的了解許多相關(guān)企業(yè)排放有毒有害氣體的源頭分布狀況以及排放強(qiáng)度的大小。對(duì)VOCs 的監(jiān)測(cè)工作主要還是由小部分科學(xué)家自主進(jìn)行研究，沒(méi)有對(duì)大部分地區(qū)或是全國(guó)的空氣VOCs 污染進(jìn)行全面監(jiān)測(cè)，收集到的相關(guān)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)較少，不能夠清晰的了解排放狀況。而在測(cè)量VOCs 排放量的過(guò)程中，通常是使用外國(guó)的排放系數(shù)來(lái)完成數(shù)據(jù)的測(cè)算，這就使得測(cè)量數(shù)據(jù)存在著較大的誤差，不夠準(zhǔn)確，不能夠應(yīng)用在我國(guó)實(shí)際VOCs 排放控制過(guò)程當(dāng)中。

3.2 污染防治體系不健全

就目前而言，我國(guó)對(duì)VOCs 進(jìn)行控制還處于起步狀態(tài)，沒(méi)有形成系統(tǒng)的污染防治監(jiān)管體系，對(duì)整個(gè)國(guó)家的VOCs 控制不夠全面，較少針對(duì)某一類型的氣體進(jìn)行深入研究?，F(xiàn)有的防治大氣污染法律法規(guī)中沒(méi)有詳細(xì)地對(duì)VOCs 進(jìn)行敘述，除此之外，國(guó)家和部分地區(qū)出臺(tái)的防治大氣污染的法規(guī)中僅針對(duì)突發(fā)性事件進(jìn)行了防治管理，而缺乏對(duì)有毒有害氣體的日常監(jiān)管和防止安全隱患這兩方面的詳細(xì)內(nèi)容，沒(méi)有建立系統(tǒng)有效的污染防治體系。

3.3 排放標(biāo)準(zhǔn)不完善

VOCs 的種類較為多樣，并且來(lái)源比較廣泛，很難將源頭堵住。我國(guó)在制定環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)較少將VOCs 納入其中，對(duì)VOCs 進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，采用的具體標(biāo)準(zhǔn)也多參考于國(guó)外，沒(méi)有從國(guó)內(nèi)實(shí)際環(huán)境空氣質(zhì)量出發(fā)，數(shù)據(jù)中存在著較大的誤差，再加上沒(méi)有形成統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范，不同的研究結(jié)果無(wú)法進(jìn)行對(duì)比，這進(jìn)一步降低了VOCs 的污染防治力度。而在對(duì)VOCs 污染物進(jìn)行防治時(shí)，使用的大多是模仿自國(guó)外的技術(shù)，不符合中國(guó)實(shí)際情況，同樣也不具備著相關(guān)知識(shí)產(chǎn)權(quán)[3]。

4 控制揮發(fā)性有機(jī)物的措施

（1）完善法律法規(guī)。要盡快完善相關(guān)的法律法規(guī)，在其中增添與VOCs 管控相關(guān)的具體內(nèi)容，可以設(shè)置專門的章節(jié)來(lái)闡述大氣污染防治制度[4]。具體內(nèi)容包括以下幾種，第一，對(duì)VOCs 中的各類污染物要按照治理的優(yōu)先程度進(jìn)行排序，越是應(yīng)該引起人們重視的污染物，越是要排在最前列；第二，對(duì)VOCs 類有毒有害氣體進(jìn)行環(huán)境管理登記；第三，對(duì)VOCs 類有毒有害氣體的生產(chǎn)，制造和使用進(jìn)行約束，甚至明令禁止；第四，要制定未來(lái)控制VOCs 類有毒有害氣體的相關(guān)計(jì)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(nèi)污染，尤其是要針對(duì)公共場(chǎng)所；第六，將VOCs 類有毒有害氣體造成的環(huán)境污染責(zé)任落實(shí)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(gè)方面出發(fā)，第一，各個(gè)地區(qū)要成立相關(guān)部門對(duì)本地的大氣VOCs 污染狀況進(jìn)行普查，將排放量高的相關(guān)企業(yè)類型和地區(qū)標(biāo)記出來(lái)；第二，將VOCs 類有毒有害氣體排放量高的重點(diǎn)地區(qū)當(dāng)作試點(diǎn)，進(jìn)行污染控制工作，要將試點(diǎn)中得出的污染控制經(jīng)驗(yàn)運(yùn)用在各個(gè)地區(qū)的污染控制舉措當(dāng)中；第三，國(guó)家要加大VOCs 控制技術(shù)的資金投入，改進(jìn)當(dāng)前的生產(chǎn)工藝，盡量降低VOCs 的排放力度，研發(fā)代替VOCs 的物質(zhì)；第四，針對(duì)沒(méi)有設(shè)置VOCs 污染防治設(shè)施或是超出了排放量的企業(yè)，要加大資金投入力度，設(shè)置一個(gè)期限完成VOCs 的治理，若是超出期限后仍不能完成，則將其關(guān)閉停場(chǎng)；第五，相關(guān)部門要對(duì)VOCs 污染治理狀況進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)督，并成立專門的監(jiān)督機(jī)制，進(jìn)一步提高其執(zhí)法力度[6]。

（3）加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)控制。要想讓加強(qiáng)對(duì)VOCs 的控制，就從完善監(jiān)測(cè)，排放和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)三方面進(jìn)行。完善監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，要盡快建立VOCs 監(jiān)測(cè)的標(biāo)準(zhǔn)，制定統(tǒng)一的VOCs 測(cè)量方法，讓不同的研究能夠相互對(duì)比，進(jìn)一步完善相關(guān)技術(shù)；完善排放標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，要在相關(guān)行業(yè)中制定排放體系，限制有毒有害氣體的生產(chǎn)排放；完善環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，要加大環(huán)保材料的研發(fā)力度，完善涂料，澆水等商品的環(huán)保生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，積極推廣水性涂料的使用，鼓勵(lì)人們生產(chǎn)和銷售低污染，揮發(fā)性弱的有機(jī)溶劑[7]。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)近些年VOCs 污染問(wèn)題亟待解決，不同地區(qū)的VOCs 污染具有一定的差異性，國(guó)家對(duì)涉及VOCs 排放的企業(yè)了解程度較少，因此。我國(guó)不僅要制定相關(guān)政策，完善各項(xiàng)污染防治標(biāo)準(zhǔn)，還要提高監(jiān)測(cè)的全面性，針對(duì)不同地區(qū)的實(shí)際情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，將VOCs 排放量超標(biāo)企業(yè)進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，同時(shí)也要加快VOCs 控制技術(shù)的研發(fā)力度，在保證監(jiān)測(cè)效率的同時(shí)提高監(jiān)測(cè)效益，從而促進(jìn)VOCs 的有效控制。