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我国大气挥发性有机物(VOCs)污染状况与控制对策

北极星VOCs在线  来源:中国环境科学研究院  作者:张新民  2017/8/29 15:07:45  我要投稿  
所属频道: VOCs监测  关键词:VOCs排放 VOCs污染 挥发性有机物

北极星VOCs在线讯:编者按:近日,环境保护部第七轮次“2+26”城市大气污染防治强化督查发现,挥发性有机化合物(VOCs)问题最突出,占本轮次检查发现问题总数的38.6%。大部分VOCs不仅本身具有较强毒性,而且还是影响我国区域大气复合污染的重要前体物和参与物。无论是民众关心热议的细颗粒物(PM2.5)还是臭氧(O3),都和VOCs有千丝万缕的联系。为此,特邀我院张新民研究员就VOCs污染的现状、来源以及控制对策进行系统介绍。

挥发性有机化合物(VolatileOrganicCompounds,VOCs)是指在常压下,任何沸点低于250℃的有机化合物,或在室温(25℃)下饱和蒸气压超过133.32Pa,以气态分子的形态排放到空气中的所有有机化合物的总称。VOCs不仅本身具有较强毒性,还是影响我国区域大气复合污染的重要前体物和参与物。因此,控制VOCs对改善我国大气环境质量具有重要意义。

VOCs污染的危害性和控制的必要性

VOCs共包括烷烃、芳香烃类、烯烃类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其它化合物8类。大约1/3的VOCs是有毒的,芳香烃类、酮类、酯类等可以引起皮肤、眼睛、呼吸系统、血液、肝肾脏、神经系统等中毒,如甲醛、苯等。VOCs不仅对人体有明显的毒性效应,还具有多重环境效应。VOCs可以和氮氧化物发生光化学反应,形成光化学烟雾;也能与大气中的˙OH、NO3-、O3等氧化剂发生多途径反应,生成二次有机气溶胶,对环境空气的O3和PM2.5均有重要影响(图1)。

图1VOCs多重环境效应(左)及近地面臭氧生成机制(右)(来源:USEPA)

在国际上,美国、欧盟等很早就认识到了VOCs对环境空气质量的重要影响,制定和实施了一系列VOCs污染控制政策。当前,我国大气污染问题复杂,呈现高污染负荷、多污染物叠加等特征,已从传统的煤烟型污染逐渐过渡为以PM2.5和O3为特征的复合污染。2016年全国环境空气质量六项监测指标中O3是唯一一个不降反升的污染物。因此,必须加快推进O3和PM2.5的协同控制。VOCs作为PM2.5和O3共同的关键前体物,控制VOCs排放将有利于降低PM2.5和O3的浓度,减少灰霾和光化学烟雾污染事件。

我国VOCs排放特征

1行业分布

我国VOCs排放来源非常复杂,工业门类齐全,产业规模庞大,且VOCs污染物种类繁多。根据《大气挥发性有机物源排放清单编制技术指南(试行)》(公告2014年第55号),排放源主要包括交通源、工业源、生活源和农业源四大类。其中交通源包括道路机动车、非道路移动源和油品储运销等;工业源包括化石燃料燃烧和工艺过程;生活源包括生活燃料燃烧、环境管理、居民生活消费、建筑装饰和餐饮油烟;农业源则包括生物质露天燃烧源、生物质燃料燃烧源和农药使用等。

基于上述技术指南和相关统计资料计算,2015年我国VOCs排放总量为2503万吨。其中工业源VOCs排放最多,占总量的43%,其次是交通源排放的VOCs,占总量的28%,生活源和农业源排放的VOCs量比较接近,分别占总量的15%和14%(图2)。按行业划分,工业源中排放较多的是化工、工业涂装、石化和印刷行业;交通源中,道路机动车油品储运销排放的VOCs较多;农业源中农药排放的VOCs最多;生活源中家居用品、餐饮油烟和化妆品排放的VOCs较多。

图22015年我国不同VOCs排放源构成

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