VOCs成大气污染元凶光电离如何从头治理
- 2017/6/26 9:06:49
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- 来源：仪器信息网
- 编辑：周末
- 关键词:VOCs臭氧光电离
【中国环保在线 废气处理】VOCs作为大气中一类广泛存在的重要气态污染物，是成为大气污染的首要污染物。想要控制排放，首先需要对源头进行有效的监测。对于VOCs而言，光致电离通过使用真空紫外离子化光源产生的光子所携带的高能量使待测化合物电离，属于一种软电离的方式，能使VOCs检测的谱图更简洁便于分析。
这两年，说到“空气污染”，个出现的关键词是什么？相信大家都会说“PM2.5”。没错，从近年的政府政策、媒体曝光到社会舆论，甚至市场消费(2011年至2015年，我国空气净化器销量增长了214.2%，年复合增长率42.84%)都能反映出我们对PM2.5的关注和抗争。
但就当许多人都好像将PM2.5看做“大气污染”的代名词和首要敌人时这样的新闻，为我们敲响的警钟。
VOCs？这是什么鬼？
其实近年来，中国多个城市的臭氧浓度出现持续上升。在有的城市，臭氧已经悄悄取代PM2.5，成为大气污染的首要污染物。例如，2015年大连市臭氧浓度均值达到161微克/立方米，市区出现37天臭氧超标，比2014年增加36天，臭氧成为了首要污染物；2016年6月-8月，京津冀地区的近半数污染日内，臭氧也代替PM2.5成为了空气首要污染物。而VOCs就是这一危害的元凶。
什么是VOCs？
VOCs，挥发性有机化合物(VolatileOrganic Compounds)，是大气中一类广泛存在的重要气态污染物，按照世界卫生组织(WTO，1989)的定义，其为在常温下，沸点50℃~260℃的各种有机化合物。VOCs 不仅对人体健康和生态环境等有直接影响，还可通过参与大气光化学反应生成二次污染物，比如上文提到的臭氧，以及过氧乙酰硝酸酯、有机气溶胶等，是导致空气污染的重要前体物之一。
VOCs种类
按照化学结构来讲，VOCs可分为八类：烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其他。它的主要成分有烃类、卤代烃、氧烃和氮烃，包括苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。
目前，已鉴别出300多种挥发性有机物，其中，美国环保署(EPA)所列的优先控制污染物名单中就有50多种是挥发性有机物。
VOCs来源
那VOCs是如何产生的呢？来源主要有人为源和天然源。
天然源包括植物释放、火山喷发、森林草原火灾等，其中重要的排放源是森林和灌木林，重要的排放物是异戊二烯和单萜烯。
人为源可分为固定源、流动源和无组织排放源三类。其中交通运输是大的VOCs人为排放源，溶剂使用是第二大排放源。
VOCs危害
一方面，因为VOCs大多不溶于水，可混溶于苯、醇、醚等多数有机溶剂，多数对皮肤、粘膜有刺激性，对中枢神经系统有麻醉作用。其所表现出的毒性、刺激性、致癌作用和具有的特殊气味能导致人体呈现种种不适反应。
另一方面，VOCs具有相对强的活性，导致它们在大气中既可以以一次挥发物的气态存在，又可以在紫外线照射下，在PM10颗粒物中发生无穷无尽的变化，再次生成为固态、液态或二者并存的二次污染物存在，且参与反应的这些化合物寿命相对较长，可以随着天气变化，或者飘移扩散，或者进入水和土壤。
世界卫生组织和美国环保局认为，空气中0.3 μg·L-1的苯就可使每百万的接触者中4~8人面临患白血病的危险，而且这种危险与VOCs的浓度成正比，它们通过饮食和吸入则可能对人类健康产生不利的影响。
治理步：VOCs监测
上文也提到，VOCs已逐渐成为了大气质量的首敌，虽然警钟以敲响，但由于涉及行业众多，与 SO2、氮氧化物等约束性指标相比，其排放途径更为多样，在监测、治理等环节更具挑战。
我国此前的废气治理重点主要放在除尘、脱硫和脱硝工作上，且相对于 SO2、氮氧化物、 PM2.5 等污染物，VOCs治理此前受政策重视度也较低，行业基础数据匮乏、法律法规和行业标准滞后以及排放标准不完善，使其在很多年里发展缓慢。
但随着“大气十条”的深入推进，VOCs 治理正在逐步加码。近年关于 VOCs 防治的相关政策及法规也得以相继出台：
想要控制排放，首先是需要对源头进行有效的监测。而目前常见的VOCs检测方法有光谱、色谱、质谱及其联用技术。
早期的分析方法中大多是固体吸附剂吸附-溶剂解吸-气相色谱法，吸附剂对空气样品有富集的作用，虽然方法的检出限较低，测定成本低，但存在采样时间长、分析速度慢，难以进行快速在线分析等缺陷。
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