關(guān)于揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs),不同國家和組織給出的定義不同,如:世界衛(wèi)生組織(WHO)將其定義為熔點(diǎn)低于室溫而沸點(diǎn)在50~260℃之間的具有一定揮發(fā)性的有機(jī)化合物的總稱。又如,德國將其定義為在常溫常壓下,任何能自發(fā)揮發(fā)的有機(jī)液體和/或固體。而我國環(huán)保部2014年給出的定義是:VOCs是指在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,飽和蒸汽壓較高、沸點(diǎn)較低、分子量小、常溫常態(tài)下易揮發(fā)的有機(jī)化合物。
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2011年2月24日,2月24日,在位于上海金山的石化生產(chǎn)裝置現(xiàn)場(chǎng),剛投入使用的大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)車正在捕捉“目標(biāo)”。(莊毅/人民圖片)
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總的來說,VOCs指化學(xué)性質(zhì)活潑、具揮發(fā)性、會(huì)產(chǎn)生危害的一類有機(jī)物,其成分主要包括烴類(即碳?xì)浠衔锏慕y(tǒng)稱,是由碳與氫原子所構(gòu)成的化合物,主要包含烷烴、環(huán)烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴)、鹵代烴(即是烴分子中的氫原子被鹵素原子取代后的化合物)、含氧有機(jī)化合物和含氮有機(jī)化合物等,具體包括苯系物(如甲苯、二甲苯等)、有機(jī)氯化物、有機(jī)酮、酸、酯、醇、醚、胺和烴化合物等。由于VOCs具有毒性和污染性,國辦發(fā)[2013]37號(hào)文件《大氣污染防治行動(dòng)計(jì)劃》和《國家環(huán)境保護(hù)“十三五”規(guī)劃》都明確提出相關(guān)污染治理重點(diǎn)和目標(biāo)。
VOCs來源眾多,分為自然源和人為源。其中,自然源包括植物、濕地、草場(chǎng)及動(dòng)物糞便等。人為源包括工業(yè)源、農(nóng)業(yè)源、生活源及移動(dòng)源(指飛機(jī)、火車、輪船、汽油車以及柴油車的尾氣)等。這里必須說明,工業(yè)源是VOCs產(chǎn)生的主要原因。
那么,作為國家重點(diǎn)治理目標(biāo),VOCs到底存在哪些危害?首先,VOCs對(duì)人體的危害主要有以下幾點(diǎn):1.氣味難聞且具有刺激性,會(huì)傷害呼吸道系統(tǒng);2.會(huì)造成人中樞神經(jīng)系統(tǒng)受損,記憶力下降;3.VOCs里面含有一些具有致癌、致畸性及致突變的化學(xué)物質(zhì)(如苯及苯系物)等。其次,VOCs還對(duì)環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重的危害,會(huì)誘發(fā)霧霾天氣,破壞臭氧層,造成溫室效應(yīng)等。
現(xiàn)今,VOCs的防治主要遵循源頭和過程控制與末端治理相結(jié)合的綜合防治原則,以防為主,治理結(jié)合。源頭和過程控制主要是通過改變?cè)牧稀⑹褂孟冗M(jìn)設(shè)備、改進(jìn)工藝流程、控制工藝條件等抑制VOCs的產(chǎn)生。末端治理主要是對(duì)無法避免已產(chǎn)生的VOCs進(jìn)行后處理,包括回收法和銷毀法兩大類。顧名思義,回收法可以實(shí)現(xiàn)VOCs的回收利用,主要有冷凝法、吸附法、膜分離法等;而銷毀法則是通過生物或者化學(xué)手段將其轉(zhuǎn)化為無污染性質(zhì)的二氧化碳和水,主要有燃燒、光催化、臭氧氧化、低溫等離子體等方法。但其實(shí)一種方法并不能完全得到無污染分解的最終產(chǎn)物,所以通常是兩種或者兩種以上的方法相結(jié)合,比如:低溫等離子體和催化協(xié)同使用。相信在國家和相關(guān)學(xué)者的不斷努力下,對(duì)VOCs的治理一定能達(dá)到想要的效果。
本文由中科院化學(xué)副研究員劉文超進(jìn)行科學(xué)性把關(guān)。