我國(guó)城市空氣中揮發(fā)性有機(jī)物現(xiàn)狀及管理

摘要：我國(guó)近年來(lái)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，工業(yè)化水平不斷提升，居民的生活水平也大幅度提高，但同時(shí)空氣污染的問(wèn)題也越來(lái)越嚴(yán)重。石油化工企業(yè)的煙氣排放、汽車(chē)尾氣、化工污染、建筑裝修等讓城市大氣污染嚴(yán)重，尤其是大氣中的揮發(fā)性有機(jī)物的含量增多，威脅城市居民健康和生活。本文分析了空氣中揮發(fā)性有機(jī)物污染原因，提出了污染治理對(duì)策，希望對(duì)緩解我國(guó)空氣環(huán)境污染問(wèn)題起到現(xiàn)實(shí)指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：揮發(fā)性有機(jī)物;環(huán)境監(jiān)測(cè);治理

中圖分類(lèi)號(hào)：X51 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2019）09-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.09.135

Status and management of volatile organic compounds in urban air of China

Hu Tao

（Hubei Zhongshi Testing Technology Co.， Ltd.， Wuhan Hubei 430040， China）

Abstract： In recent years， Chinas economic level has developed at a high speed， the level of industrialization has been continuously improved， and the living standards of residents have also increased substantially. At the same time， the problem of air pollution has become more and more serious. The flue gas emissions， automobile exhaust， chemical pollution， and building decoration of petrochemical enterprises make the citys air pollution serious， especially the increase of volatile organic compounds in the atmosphere， threatening the health and life of urban residents. Therefore， the current status of volatile organic compounds in the urban atmosphere should be clarified and actively managed.

Key words：Volatile organic compounds;Environmental monitoring;Governance

1 揮發(fā)性有機(jī)物VOCs的來(lái)源及危害

我國(guó)VOCs的污染來(lái)源廣泛，主要來(lái)源于大氣、水體和土壤的污染。從大氣污染角度分類(lèi)，VOCs的污染源可分為室內(nèi)污染和室外污染：家庭烹飪產(chǎn)生的煙氣、家電工作以及家庭裝修裝飾釋放的氣體等構(gòu)成了室內(nèi)污染，而燃料燃燒釋放的氣體、工業(yè)運(yùn)作排放廢氣和汽車(chē)尾氣等構(gòu)成了室外污染;從水體污染的角度，VOCs污染主要來(lái)源于化學(xué)化工企業(yè)的廢水廢氣;從土壤污染的角度，VOCs污染主要來(lái)源于石化、交通運(yùn)輸?shù)裙I(yè)廢物。

VOCs的危害具有多面性：一方面危害環(huán)境導(dǎo)致污染，另一方面嚴(yán)重威脅人體的健康。VOCs是PM2.5和臭氧等污染物的反應(yīng)前體，尤其是氣態(tài)VOCs具備化學(xué)反應(yīng)活性，容易發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)，生成臭氧、有機(jī)氣溶膠等，從而引發(fā)諸多大氣環(huán)境問(wèn)題，如霧霾、光化學(xué)煙霧等，甲苯、1，3-丁二烯等VOCs都很可能導(dǎo)致臭氧額生成。近年來(lái)因PM2.5導(dǎo)致的大氣污染問(wèn)題日漸嚴(yán)重，污染范圍和頻次越來(lái)越多，嚴(yán)重危害了城市居民呼吸系統(tǒng)健康，提高相關(guān)疾病的發(fā)病率。大多數(shù)VOCs經(jīng)過(guò)人體呼吸和皮膚接觸進(jìn)入人體，對(duì)呼吸、血液循環(huán)系統(tǒng)和人體器官造成暫時(shí)性或不可逆性損傷病變。吸入較低濃度VOCs氣體，會(huì)導(dǎo)致頭暈、惡心、咳嗽甚至嘔吐癥狀，吸入高濃度VOCs甚至?xí)兄掳⒅禄?、昏迷甚至致命的后果。此外，VOCs還會(huì)制約社會(huì)可持續(xù)發(fā)展，破壞人與自然和諧共生的平衡。

2 我國(guó)城市空氣揮發(fā)性有機(jī)物暴露現(xiàn)狀

VOCs包含多種烴類(lèi)、脂類(lèi)及其衍生物，種類(lèi)眾多，且在我國(guó)廣泛分布，普遍存在。

早在20世紀(jì)初，廣州的城市大氣環(huán)境檢查結(jié)果顯示有21種揮發(fā)性有機(jī)物，尤其是甲醛，質(zhì)量濃度高達(dá)12μg /m3，接近北美發(fā)達(dá)國(guó)家水平;近幾年的全國(guó)范圍的城市環(huán)境大氣VOCs監(jiān)測(cè)結(jié)果顯示，甲醛的平均質(zhì)量濃度在4～32μg /m3不等，天津市2007年9月的甲醛平均質(zhì)量濃度在16μg /m3左右，屬于國(guó)內(nèi)的中等水平，超過(guò)芝加哥平均甲醛質(zhì)量濃度的3成以上。

近年來(lái)，我國(guó)一些大中型城市大氣中苯系物含量較高，大多數(shù)苯系物的質(zhì)量濃度在30μg /m3以上，嚴(yán)重者甚至超過(guò)290 μg/m3。值得注意的是，所有苯系物VOCs中甲苯濃度最高，多數(shù)城市的日均接觸質(zhì)量濃度值超過(guò)了世界衛(wèi)生組織（WHO）規(guī)定水平。如浙江杭州大氣環(huán)境含有較高濃度的苯系物，甲苯和苯的平均質(zhì)量濃度是芝加哥的2倍以上。

我國(guó)大部分城市大氣中苯的日均質(zhì)量濃度水平高于歐盟制定的環(huán)境空氣中苯濃度水平（5. 0 μg /m3），最嚴(yán)重者是歐盟制定水平的10倍以上，某些工業(yè)區(qū)甲苯濃度值近180 μg/m3。根據(jù)2005年后連續(xù)八年的北京城市大氣監(jiān)測(cè)結(jié)果來(lái)看，夏季的北京城市苯濃度呈現(xiàn)先增后降的發(fā)展趨勢(shì)。2012年上?；@區(qū)及周?chē)髿猸h(huán)境VOCs的最高質(zhì)量濃度結(jié)果顯示：苯濃度超過(guò)3000 μg /m3，甲苯濃度超過(guò)2000μg /m3 ，二甲苯濃度超過(guò)4000μg /m3，1，2-二氯乙烷濃度超過(guò)7000μg/m3。2016 年，有32 家甲苯重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)出現(xiàn)甲苯濃度超標(biāo)情況，超過(guò)甲苯重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)的四分之一。二噁英類(lèi)廢氣重點(diǎn)監(jiān)控企業(yè)中，有12%的企業(yè)出現(xiàn)二噁英類(lèi)廢氣含量超標(biāo)情況，個(gè)別企業(yè)的二噁英類(lèi)廢氣排放濃度是規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)上限值的近20倍。

學(xué)者研究表明，我國(guó)城市大氣VOCs的分布具有顯著的區(qū)域特性，主要分布在東部沿海經(jīng)濟(jì)帶。珠三角和長(zhǎng)三角是南方大氣污染重災(zāi)區(qū)，VOCs污染物的種類(lèi)和含量顯著高于北方區(qū)域，但是北方空氣質(zhì)量卻是比南方差的，這是由南北方產(chǎn)業(yè)類(lèi)型不同導(dǎo)致的。北方城市重工業(yè)發(fā)展迅速，廢氣主要物質(zhì)是硫氧化物和氮氧化物，并伴隨排放顆粒污染物。而東南沿海地區(qū)工業(yè)種類(lèi)繁多，行業(yè)和產(chǎn)業(yè)復(fù)雜多變，污染物排放種類(lèi)也相對(duì)北方更為復(fù)雜。另外，同一區(qū)域的工業(yè)區(qū)和商業(yè)區(qū)的VOCs污染情況也有差別，同一VOCs污染物在不同時(shí)間段的濃度也不同。例如上海VOCs污染物中甲醛濃度最高，且在早高峰和晚高峰達(dá)到當(dāng)天濃度的峰值，而在其他時(shí)間甲醛濃度相對(duì)較低。

3 對(duì)不同行業(yè)VOCs的治理

VOCs的排放主要來(lái)自三類(lèi)行業(yè)：石油化工、包裝印刷、裝修裝飾。對(duì)不同行業(yè)的VOCs的治理也有對(duì)應(yīng)的不同方式。

石油化工行業(yè)的VOCs治理主要通過(guò)強(qiáng)制要求相關(guān)企業(yè)使用清潔技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)作業(yè)，并確立嚴(yán)格的行業(yè)VOCs污染物管理制度體系，做到對(duì)VOCs排放源的嚴(yán)密排查，保證設(shè)備和生產(chǎn)線(xiàn)重要組件的檢修工作到位，嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)，杜絕VOCs肆意排放到大氣的現(xiàn)象，對(duì)于拒不按標(biāo)準(zhǔn)制度作業(yè)的企業(yè)，應(yīng)按制度要求進(jìn)行嚴(yán)厲制裁。

包裝印刷業(yè)的VOCs治理關(guān)鍵對(duì)材料和技術(shù)工藝兩方面進(jìn)行嚴(yán)格把控。鼓勵(lì)使用綠色環(huán)保材料，優(yōu)化印刷工藝，鼓勵(lì)使用零VOC的水性涂料或粉末涂料，鼓勵(lì)使用綠色環(huán)保的水基型膠黏劑和熱熔型膠黏劑，避免進(jìn)行VOCs涂料的露天噴涂作業(yè)。另外，在皮具清洗時(shí)，應(yīng)格外注意環(huán)保。做到對(duì)溶劑廢液的分類(lèi)收集、回收、處理，回收可再利用的溶劑，排放處理后符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的廢溶劑。如此一來(lái)，不僅可以提高廢氣廢液回收利用率，也可減少VOCs廢氣的排放。裝修、裝飾行業(yè)的治理主要在規(guī)范材料的使用上。應(yīng)鼓勵(lì)家庭和家裝公司使用綠色環(huán)保、符合國(guó)家環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的建筑材料、涂料、油漆和膠黏劑，提高裝修裝飾行業(yè)的水性涂料使用率。另外，在家庭生活方面，應(yīng)盡量使用天然氣、電等清潔能源，并鼓勵(lì)城市居民在烹飪時(shí)選擇低油煙、低能耗的健康飲食。此外，鼓勵(lì)干洗店選擇大型干洗具備制冷溶劑封閉式回收系統(tǒng)干洗機(jī)，避免制冷劑外泄，造成VOCs排放。

除了針對(duì)不同行業(yè)進(jìn)行VOCs的治理，推廣和優(yōu)化VOCs污染物的處理技術(shù)也格外重要。焚燒技術(shù)是現(xiàn)在使用范圍最廣的VOCs處理技術(shù)，工藝簡(jiǎn)單，處理效率高達(dá)95%，但對(duì)設(shè)備的成本投入較大。吸附技術(shù)是一種高效低成本的VOCs處理技術(shù)，利用冷凝和吸附回收裝置，可以幫助VOCs廢氣在排放前得到有效回收，效率高達(dá)90%，可有效減低VOCs排放量。一般利用活性炭的吸附功能，回收溶劑，凈化高濃度有機(jī)廢氣。對(duì)于一些廢氣成分單一的企業(yè)，可以使用該技術(shù)，效率高，成本低。近年來(lái)，等離子破壞技術(shù)和光催化技術(shù)發(fā)展也越來(lái)越成熟，可以處理VOCs含量較低廢氣，但效率在50%左右，仍需在后續(xù)工藝中配合活性炭吸附等技術(shù)進(jìn)行再處理。

4 小結(jié)

城市大氣環(huán)境中的揮發(fā)性有機(jī)物VOCs危害頗多，會(huì)增加空氣中PM2.5含量，降低空氣和環(huán)境質(zhì)量，威脅人群生命健康。應(yīng)對(duì)不同行業(yè)的VOCs排放強(qiáng)制實(shí)行環(huán)保制度體系要求，降低VOCs排放，應(yīng)倡導(dǎo)居民使用清潔能源，養(yǎng)成健康低能耗的生活方式，同時(shí)加大VOCs廢氣處理技術(shù)的研發(fā)投入，為降低城市VOCs含量提供有力的技術(shù)保障。

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收稿日期：2019-04-10

作者簡(jiǎn)介：胡濤（1993-），男，漢族，本科學(xué)歷，助理工程師，研究方向?yàn)榄h(huán)境監(jiān)測(cè)環(huán)境工程。