我国大气中挥发性有机物监测与控制现状分析

黄小蕾 李 洁 周素文

（1 江苏省连云港环境监测中心 江苏连云港 222000 2 江苏省无锡环境监测中心 江苏无锡 214000）

引言

挥发性有机物是对熔点在室温以下，沸点处于50 到240 摄氏度之间的有机化合物的总称，VOCs 是大气中较为普遍的一种处于气体状态的挥发性污染物，会严重危害人们的身体健康，还会对生态环境造成一定的破坏，可以与大气相结合发生一定的反应，导致二次污染物的生成。为了减少VOCs 的危害，降低其在空气中的浓度，我国采取各种方式对VOCs 进行监测和控制。

1 挥发性有机物的来源和危害

1.1 挥发性有机物的来源

挥发性有机物英文称为VOCs，其来源主要分为两种，一种是人为导致或是大自然自身进行的气体排放，化工工厂在生产产品的过程中会排放出大量有机化合物，汽车在运行时会排放出大量的尾气，尾气是因为没有将汽油充分燃烧，这才导致有机化合物的出现。另一种则是挥发性有机物，比如，苯系物和氯代等物质的挥发，这些有机化合物广泛地存在于各个地区的空气中，对当地居民的身体健康和周边生态环境造成严重影响。

1.2 挥发性有机物的危害

挥发性有机物会对大气环境造成严重的危害，人们熟知的PM2.5 和臭氧层被破坏就是VOCs 导致的，由于大气环境问题日益凸显已经被社会上的诸如领域广泛关注。不同种类的VOCs 会造成不同的危害，具体的危害体现在三方面。第一，容易引起火灾和爆炸的出现，例如乙烯这种脂肪烃类的有机物常常存在于各类化工产业当中，被广泛地运用在产品制作，这种化合物在低浓度状态下毒性不高，只有浓度较高时才会对人体造成危害，但是它本身容易被点燃，甚至还会引起爆炸的出现，这将会对化工厂造成一定的火灾隐患，由于VOCs 产生的火灾和爆炸事件每年都会发生。第二，会对人体造成严重的危害。这些VOCs 通过眼、口、鼻进入到人体内，会对黏膜产生刺激，使人体内部的各种系统产生病态，甚至会引发癌症的出现。许多VOCs 的气味具有较强的刺激性，会散发出恶臭等味道，当VOCs 的浓度较高时，人体一旦吸入这些气体，就会在短时间内感到恶心，头痛，严重情况下还会导致昏迷，让人的记忆力出现衰退，对人体的神经系统和各种器官造成严重的损害。有些VOCs 经过研究，已经被证实具有一定的致癌性，尤其是甲醛，许多房屋装修材料都会挥发出这类物质，它会对人体的中枢神经造成影响，甚至影响人的造血器官，以至于败血症的出现。第三，VOCs 是制造臭氧和PM2.5 的前体物质，当臭氧和PM2.5 的浓度过高，会引起雾霾天气的频繁出现，对人体的生命健康产生不利影响。VOCs 会与大气中的某些物质相结合，产生光学反应制造出大量的光化学烟雾，进一步影响人的身体健康。经过研究得知，低浓度的臭氧可以有效地净化水体，还具备杀菌除臭的作用，但是一旦浓度过高，就会影响人体中的维生素E 含量，通过口鼻进入呼吸道后会对呼吸系统造成一定的刺激，损害人体的免疫屏障，此外还会影响农作物的正常生长，导致其死亡，影响农产品行业的生产效益[1]。

2 挥发性有机物的监测技术

2.1 在线气相色谱检测技术

在线气相色谱检测技术可以使用环路或压缩罐给空气施加一定的压力，促使空气能够进入到试管当中，而不需要使用吸附管来完成空气的吸取，将样本留存在预浓缩管中完成样本的采集工作，在短时间内就可以提高空气的温度，促使操作的效率逐渐加快。此外，处于预浓缩管中的样本能够直接转移到分离柱当中，分离柱本身具有双色谱，所以，能够有效地增强空气分离的效率，面对具有不同沸点的气体也可以使用分离柱来完成分离。

2.2 TOFMS技术

TOFMS 技术实际上也可以称为飞行时间质谱分析法，技术的使用原理是通过利用质子与电荷的差异性，对周边电场产生影响，以此来达到控制的目的，从而完成离子在电场中运动时间的统计工作，之后再根据统计结果进行详细的研究。TOFMS 技术可以在较短的时间内完成VOCs 的监测，甚至可以在保持监测结果准确性的前提下，将监测时间缩短到几分钟以内，进一步增强了监测的效率。但是TOFMS 技术本身也存在着一定的缺陷，在进行监测时，容易被其他离子进行干扰，导致监测结果过于复杂，给监测人员的工作提高了技术难度。

2.3 PTR-MS技术

PTR-MS 技术的工作原理是采用电离和流动漂浮模型的方式来完成空气中VOCs 的监测。这种技术在实际应用过程中具备一定的优点，那就是缩短了监测时间，监测结果清晰程度较高，具备一定的灵活性，比较重要的是能够对样本的采集和处理过程进行一定的简化，并且在介绍过程中不容易受到其他因素的干扰。PTR-MS 技术被广泛地应用于监测汽车尾气，也得到了我国空气质量研究专家的重点关注[2]。

3 挥发性有机物控制中存在的主要问题

3.1 基础数据匮乏

中国是一个工业大国，各种工业种类较多，并且规模很是庞大，当前治理环境污染主要针对的是常规污染物。但是就目前而言，对环境污染的重视程度仍旧不高，在控制有毒有害气体时没有具备相应的硬件设施，这就导致工作无法顺利进行，有关部门也无法全面的了解许多相关企业排放有毒有害气体的源头分布状况以及排放强度的大小。对VOCs 的监测工作主要还是由小部分科学家自主进行研究，没有对大部分地区或是全国的空气VOCs 污染进行全面监测，收集到的相关基础数据较少，不能够清晰的了解排放状况。而在测量VOCs 排放量的过程中，通常是使用外国的排放系数来完成数据的测算，这就使得测量数据存在着较大的误差，不够准确，不能够应用在我国实际VOCs 排放控制过程当中。

3.2 污染防治体系不健全

就目前而言，我国对VOCs 进行控制还处于起步状态，没有形成系统的污染防治监管体系，对整个国家的VOCs 控制不够全面，较少针对某一类型的气体进行深入研究。现有的防治大气污染法律法规中没有详细地对VOCs 进行叙述，除此之外，国家和部分地区出台的防治大气污染的法规中仅针对突发性事件进行了防治管理，而缺乏对有毒有害气体的日常监管和防止安全隐患这两方面的详细内容，没有建立系统有效的污染防治体系。

3.3 排放标准不完善

VOCs 的种类较为多样，并且来源比较广泛，很难将源头堵住。我国在制定环境空气质量标准时较少将VOCs 纳入其中，对VOCs 进行监测时，采用的具体标准也多参考于国外，没有从国内实际环境空气质量出发，数据中存在着较大的误差，再加上没有形成统一的技术规范，不同的研究结果无法进行对比，这进一步降低了VOCs 的污染防治力度。而在对VOCs 污染物进行防治时，使用的大多是模仿自国外的技术，不符合中国实际情况，同样也不具备着相关知识产权[3]。

4 控制挥发性有机物的措施

（1）完善法律法规。要尽快完善相关的法律法规，在其中增添与VOCs 管控相关的具体内容，可以设置专门的章节来阐述大气污染防治制度[4]。具体内容包括以下几种，第一，对VOCs 中的各类污染物要按照治理的优先程度进行排序，越是应该引起人们重视的污染物，越是要排在最前列；第二，对VOCs 类有毒有害气体进行环境管理登记；第三，对VOCs 类有毒有害气体的生产，制造和使用进行约束，甚至明令禁止；第四，要制定未来控制VOCs 类有毒有害气体的相关计划，明确今后的防治方向；第五，尽量避免VOCs 类有毒有害气造成室内污染，尤其是要针对公共场所；第六，将VOCs 类有毒有害气体造成的环境污染责任落实下去[5]。

（2）健全制度体系。要想健全制度体系，就要从以下几个方面出发，第一，各个地区要成立相关部门对本地的大气VOCs 污染状况进行普查，将排放量高的相关企业类型和地区标记出来；第二，将VOCs 类有毒有害气体排放量高的重点地区当作试点，进行污染控制工作，要将试点中得出的污染控制经验运用在各个地区的污染控制举措当中；第三，国家要加大VOCs 控制技术的资金投入，改进当前的生产工艺，尽量降低VOCs 的排放力度，研发代替VOCs 的物质；第四，针对没有设置VOCs 污染防治设施或是超出了排放量的企业，要加大资金投入力度，设置一个期限完成VOCs 的治理，若是超出期限后仍不能完成，则将其关闭停场；第五，相关部门要对VOCs 污染治理状况进行严格监督，并成立专门的监督机制，进一步提高其执法力度[6]。

（3）加强标准控制。要想让加强对VOCs 的控制，就从完善监测，排放和环保标准三方面进行。完善监测标准时，要尽快建立VOCs 监测的标准，制定统一的VOCs 测量方法，让不同的研究能够相互对比，进一步完善相关技术；完善排放标准时，要在相关行业中制定排放体系，限制有毒有害气体的生产排放；完善环保标准时，要加大环保材料的研发力度，完善涂料，浇水等商品的环保生产标准，积极推广水性涂料的使用，鼓励人们生产和销售低污染，挥发性弱的有机溶剂[7]。

结语

综上所述，我国近些年VOCs 污染问题亟待解决，不同地区的VOCs 污染具有一定的差异性，国家对涉及VOCs 排放的企业了解程度较少，因此。我国不仅要制定相关政策，完善各项污染防治标准，还要提高监测的全面性，针对不同地区的实际情况进行监测，将VOCs 排放量超标企业进行重点监控，同时也要加快VOCs 控制技术的研发力度，在保证监测效率的同时提高监测效益，从而促进VOCs 的有效控制。