大气中VOCs的污染及其防治对策

摘 要：VOCs通常被人们叫做挥发性有机化合物，它是指一大类有共同特点的化合物，这些化合物的分子量比较小，同时有着比较强的挥发性，通常这些有机化合物都是以气体的形式存在，这种有机化合物在生活中是非常常见的，燃料、涂料和化妆品的主要成分都是挥发性有机化合物。本文主要分析了制约我国农村经济发展主要因素，以供参考和借鉴。

关键词：大气；VOCs；污染；对策

实际上，在大气当中VOCs的含量并不是非常高，但是这种物质对环境却会产生非常大的影响，一些物质会对动植物的免疫系统造成严重的破坏，从而使得很多动物植物死亡、粮食减产，还有可能对人体的健康造成非常大的危害。VOCs还会和大气中的一些物质发生光化学反应，生成大量的硫酸盐和硝酸盐，大气中的臭氧也会受到十分不利的影响，还会在一定程度上加剧温室效应。

1 大气中的vocs污染来源

大气中的VOCs主要分成两大类，一种是自然源，一种是人为源，自然源就是指植物在生长的过程中所排放的VOCs，相关领域的研究人员指出，落叶林主要是排放出了异戊烯，同时植物所释放的VOCs的种类和数量也和叶子的温度和光照以及叶子成熟度，生长环境周围的污染水平有着非常密切的关系。

但是在很多国家和城市中，人为排放的VOCs要比自然排放量高很多，化工生产的不断发展和汽车数量的不断增加都使得人们在生活中排放出了更多的VOCs。

很多研究人员对我国的很多非甲烷VOCs排放源进行了分类讨论，研究指出工业和民用燃料燃烧、道路和非道路交通以及生物燃料的然石澳是VOCs排放中的主要因素，还有一些国外的研究人员总结得出大气中的VOCs最为主要的几个排放源就是汽车的尾气、装饰装修和生物燃料的燃烧。我国的某些专家对空气中的VOCs污染进行了研究。发现造成这种现象的罪魁祸首就是汽车尾气，国外的一些专家对欧洲的某一个城市含氧VOCs进行了分析之后发现，当地排放源的排放量占到了资源排放总量的百分之五十，在这些排放物中主要是与工业生产排放有密切的关系，当前，国外已经建立了几十种VOCs源成分谱，这对该物质的研究也有着十分积极的意义。

3 大气中VOCs污染机理

大气中的臭氧会受到紫外线光的影响，和水蒸气及氮氧化物发生反应，从而生成羟基自由基和硝酸自由基，这些物质对对流层中VOCs物质的降解有着非常重要的作用。

VOCs会在大气中受到光照的影响，发生分解反应，和氢氧根以及NO3自由基发生反应，不同的VOCs也会有着不同的分子结构，而发生反应的几率也会存在着非常大的差异。在对流层中，烯烃通常会产生所有的变化。本文主要以烯烃为例来分析VOCs在对流层中发生的变化。

3.1 与羟基自由基（・OH）的反应

在O2、NO2存在的情况下，β-羟烷基自由基进一步氧化，形成β-羟基-烷氧基自由基或硝基-β-羟基烷，与空气中HO・反应可生成β-羟基过氧化氢化合物。

丙烯、1-丁烯及2-丁烯等C1-C4的烯烃与・OH反应，会形成α-羟基烷氧基自由基，经O2氧化，分解生成羟基化合物及HO2・。

而C5以上的烯烃，如异戊烯、单萜烯等与・OH生成较复杂的β-羟烷基自由基，此类化合物遇到O2更容易发生异构反应，形成双羟基-羰基化合物。

3.2与硝酸自由基（・NO3）的反应・NO3与烯烃发生加成反应，形成β-硝基烷自由基。

而C5以上的烯烃，如异戊烯、单萜烯等与・OH生成较复杂的β-羟烷基自由基，此类化合物遇到O2更容易发生异构反应，形成双羟基-羰基化合物。

3.3 与臭氧的反应

在反应的过程中，臭氧首先会和烯烃的双键加成，这样就形成了初始化的臭氧化物，这种化合物在常温下非常容易发生分解反应，产生两组高能量的自由基产物，烯烃和臭氧中含有的OH发生反应，产物也会对空气的质量产生非常不利的影响，哟与相关专家分析，这种产物和烯烃气体本身和压强有关，但是人们对这一反应还没有给出一个确切的结论。

VOCs生成过氧化物会使得一氧化氮转化成二氧化，这样也会产生非常多的过氧乙酰，这是一种具有超强氧化性的氧化物，它会增加臭氧层的厚度，同时还会在一定的环境条件下促使化学烟雾的形成，从而也会对人体的健康状况造成十分不利的影响。

上述产物与β-羟烷基类似，如果空气中・NO3浓度过大，则会生成热不稳定的过氧化物。

4 VOCs大气污染预测模型

有关VOCs的预测主要基于箱式模拟，以化学物料平衡模式为基础。该模式从受体角度依托污染源与受体的关系，估算VOCs的环境浓度。研究人员选取56种烃及两种氯代烃，使用CMB模型，对某地区VOCs排放源进行了污染解析。研究人员等使用CMB受体模型评估了首尔VOCs排放源对环境空气的贡献。该模型不能分离具有相似化学组分的污染源，也不能区分本地源及外地源。IMPACT利用地理一化学反应机理，使用全球3D对流层化学/转换模型，计算出环境空气中的臭氧、非甲烷VOCs及有机硝酸盐的浓度，经改进后，能更好地反应对流层化学的复杂性。有些研究在通用多尺度空气质量模式（CMAQ）的基础上应用SA-PRC-99进行活性评估。它加入了26种有机物及它们在空气中的初步氧化分析研究人员用这一模式计算了休斯顿地区VOCs的活性，大多数结果与最大增益活性（MIR）的相符。

5 控制VOCs污染的对策建议

5.1 调查VOCs污染源，颁布排放标准，制定长期控制目标

1991年许多工业大国国会签了UNECE（联合国欧洲经济委员会）草案，以控制VOCs排放，各国按照该草案制定了自己一段时间内的削减目标。我国有关部门应结合总体目标，根据具体情况，摸清空气中VOCs的主要排放源，从中选择代表性物质，进行监测分析。汇总测试结果，并参考流行病学资料，制定环境质量及排放标准，配合提供可实施技术，使VOCs污染在一段时期内达到削减目标。

5.2 采取削减技术.减少VOCs排放

5.2.1 改善过程控制，减少源排放的VOCs对排放VOCs的行业、部门、工艺等进行技术和管理方面的改造，减少VOCs的排放。如在溶剂使用厂注意贮存、运输中的无组织排放，在管理汽车尾气时注意车的使用年限、保养状况等都可以大幅度减少VOCs的排放。

5.2.2 通过更新材料，减少VOCs的排放如在装修业、喷涂业引入无苯涂料，水溶性涂料以减少VOCs的排放。

5.2.3 改进设备，更新过程，减少VOCs排放使用溶剂的工艺可以实现密闭，循环，减少VOCs排放；在某些设备中加入回收溶剂系统，也可以降低环境中VOCs浓度，现在大多数加油站使用的溶剂回收装置就属此例引。

5.2.4 末端治理。此种治理是将已产生的含VOCs的废气通入某一设施，通过一定手段，使其中VOCs分解吸附，再将气体排出。具体方法包括：焚烧法、吸附法、生物降解法、浓缩法等。末端治理方法效果较好，但造价高，对无组织排放源没有效果。

5.3 政策激励

政府可以采取一些政策，鼓励企业或个人减少VOCs的排放。如采用排污收费、对于使用“环境友好”技术给予税收减免，推行“排放补偿”，实行“排污交易”等。从而在企业与管理部门间建立一种灵活的合作机制，对于促进排放达标及推广有效的削减技术起到重要作用。

结束语

大气中的VOCs会使得大气的碳循环出现异常现象，城市大气中的VOCs也是臭氧颗粒形成的主要成分，所以在环境治理的过程中，一定要采取有效的措施来对VOCs的排放量进行严格的控制，同时还要使用一些化学手段对其进行详细的计算，只有这样才能更好的对未来有可能出现的污染状况进行预测，对污染情况进行有效的控制。

参考文献

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[2]陈家庆，曹建树，王建宏，李汉勇.面向加油站的油气回收处理装置及其关键技术[J].环境工程，2007（1）.

作者简介：顾磊，身份证号：230102198508104810。