黃小蕾 李 潔 周素文
(1 江蘇省連云港環(huán)境監(jiān)測中心 江蘇連云港 222000 2 江蘇省無錫環(huán)境監(jiān)測中心 江蘇無錫 214000)
揮發(fā)性有機物是對熔點在室溫以下,沸點處于50 到240 攝氏度之間的有機化合物的總稱,VOCs 是大氣中較為普遍的一種處于氣體狀態(tài)的揮發(fā)性污染物,會嚴重危害人們的身體健康,還會對生態(tài)環(huán)境造成一定的破壞,可以與大氣相結合發(fā)生一定的反應,導致二次污染物的生成。為了減少VOCs 的危害,降低其在空氣中的濃度,我國采取各種方式對VOCs 進行監(jiān)測和控制。
揮發(fā)性有機物英文稱為VOCs,其來源主要分為兩種,一種是人為導致或是大自然自身進行的氣體排放,化工工廠在生產產品的過程中會排放出大量有機化合物,汽車在運行時會排放出大量的尾氣,尾氣是因為沒有將汽油充分燃燒,這才導致有機化合物的出現。另一種則是揮發(fā)性有機物,比如,苯系物和氯代等物質的揮發(fā),這些有機化合物廣泛地存在于各個地區(qū)的空氣中,對當地居民的身體健康和周邊生態(tài)環(huán)境造成嚴重影響。
揮發(fā)性有機物會對大氣環(huán)境造成嚴重的危害,人們熟知的PM2.5 和臭氧層被破壞就是VOCs 導致的,由于大氣環(huán)境問題日益凸顯已經被社會上的諸如領域廣泛關注。不同種類的VOCs 會造成不同的危害,具體的危害體現在三方面。第一,容易引起火災和爆炸的出現,例如乙烯這種脂肪烴類的有機物常常存在于各類化工產業(yè)當中,被廣泛地運用在產品制作,這種化合物在低濃度狀態(tài)下毒性不高,只有濃度較高時才會對人體造成危害,但是它本身容易被點燃,甚至還會引起爆炸的出現,這將會對化工廠造成一定的火災隱患,由于VOCs 產生的火災和爆炸事件每年都會發(fā)生。第二,會對人體造成嚴重的危害。這些VOCs 通過眼、口、鼻進入到人體內,會對黏膜產生刺激,使人體內部的各種系統(tǒng)產生病態(tài),甚至會引發(fā)癌癥的出現。許多VOCs 的氣味具有較強的刺激性,會散發(fā)出惡臭等味道,當VOCs 的濃度較高時,人體一旦吸入這些氣體,就會在短時間內感到惡心,頭痛,嚴重情況下還會導致昏迷,讓人的記憶力出現衰退,對人體的神經系統(tǒng)和各種器官造成嚴重的損害。有些VOCs 經過研究,已經被證實具有一定的致癌性,尤其是甲醛,許多房屋裝修材料都會揮發(fā)出這類物質,它會對人體的中樞神經造成影響,甚至影響人的造血器官,以至于敗血癥的出現。第三,VOCs 是制造臭氧和PM2.5 的前體物質,當臭氧和PM2.5 的濃度過高,會引起霧霾天氣的頻繁出現,對人體的生命健康產生不利影響。VOCs 會與大氣中的某些物質相結合,產生光學反應制造出大量的光化學煙霧,進一步影響人的身體健康。經過研究得知,低濃度的臭氧可以有效地凈化水體,還具備殺菌除臭的作用,但是一旦濃度過高,就會影響人體中的維生素E 含量,通過口鼻進入呼吸道后會對呼吸系統(tǒng)造成一定的刺激,損害人體的免疫屏障,此外還會影響農作物的正常生長,導致其死亡,影響農產品行業(yè)的生產效益[1]。
在線氣相色譜檢測技術可以使用環(huán)路或壓縮罐給空氣施加一定的壓力,促使空氣能夠進入到試管當中,而不需要使用吸附管來完成空氣的吸取,將樣本留存在預濃縮管中完成樣本的采集工作,在短時間內就可以提高空氣的溫度,促使操作的效率逐漸加快。此外,處于預濃縮管中的樣本能夠直接轉移到分離柱當中,分離柱本身具有雙色譜,所以,能夠有效地增強空氣分離的效率,面對具有不同沸點的氣體也可以使用分離柱來完成分離。
TOFMS 技術實際上也可以稱為飛行時間質譜分析法,技術的使用原理是通過利用質子與電荷的差異性,對周邊電場產生影響,以此來達到控制的目的,從而完成離子在電場中運動時間的統(tǒng)計工作,之后再根據統(tǒng)計結果進行詳細的研究。TOFMS 技術可以在較短的時間內完成VOCs 的監(jiān)測,甚至可以在保持監(jiān)測結果準確性的前提下,將監(jiān)測時間縮短到幾分鐘以內,進一步增強了監(jiān)測的效率。但是TOFMS 技術本身也存在著一定的缺陷,在進行監(jiān)測時,容易被其他離子進行干擾,導致監(jiān)測結果過于復雜,給監(jiān)測人員的工作提高了技術難度。
PTR-MS 技術的工作原理是采用電離和流動漂浮模型的方式來完成空氣中VOCs 的監(jiān)測。這種技術在實際應用過程中具備一定的優(yōu)點,那就是縮短了監(jiān)測時間,監(jiān)測結果清晰程度較高,具備一定的靈活性,比較重要的是能夠對樣本的采集和處理過程進行一定的簡化,并且在介紹過程中不容易受到其他因素的干擾。PTR-MS 技術被廣泛地應用于監(jiān)測汽車尾氣,也得到了我國空氣質量研究專家的重點關注[2]。
中國是一個工業(yè)大國,各種工業(yè)種類較多,并且規(guī)模很是龐大,當前治理環(huán)境污染主要針對的是常規(guī)污染物。但是就目前而言,對環(huán)境污染的重視程度仍舊不高,在控制有毒有害氣體時沒有具備相應的硬件設施,這就導致工作無法順利進行,有關部門也無法全面的了解許多相關企業(yè)排放有毒有害氣體的源頭分布狀況以及排放強度的大小。對VOCs 的監(jiān)測工作主要還是由小部分科學家自主進行研究,沒有對大部分地區(qū)或是全國的空氣VOCs 污染進行全面監(jiān)測,收集到的相關基礎數據較少,不能夠清晰的了解排放狀況。而在測量VOCs 排放量的過程中,通常是使用外國的排放系數來完成數據的測算,這就使得測量數據存在著較大的誤差,不夠準確,不能夠應用在我國實際VOCs 排放控制過程當中。
就目前而言,我國對VOCs 進行控制還處于起步狀態(tài),沒有形成系統(tǒng)的污染防治監(jiān)管體系,對整個國家的VOCs 控制不夠全面,較少針對某一類型的氣體進行深入研究?,F有的防治大氣污染法律法規(guī)中沒有詳細地對VOCs 進行敘述,除此之外,國家和部分地區(qū)出臺的防治大氣污染的法規(guī)中僅針對突發(fā)性事件進行了防治管理,而缺乏對有毒有害氣體的日常監(jiān)管和防止安全隱患這兩方面的詳細內容,沒有建立系統(tǒng)有效的污染防治體系。
VOCs 的種類較為多樣,并且來源比較廣泛,很難將源頭堵住。我國在制定環(huán)境空氣質量標準時較少將VOCs 納入其中,對VOCs 進行監(jiān)測時,采用的具體標準也多參考于國外,沒有從國內實際環(huán)境空氣質量出發(fā),數據中存在著較大的誤差,再加上沒有形成統(tǒng)一的技術規(guī)范,不同的研究結果無法進行對比,這進一步降低了VOCs 的污染防治力度。而在對VOCs 污染物進行防治時,使用的大多是模仿自國外的技術,不符合中國實際情況,同樣也不具備著相關知識產權[3]。
(1)完善法律法規(guī)。要盡快完善相關的法律法規(guī),在其中增添與VOCs 管控相關的具體內容,可以設置專門的章節(jié)來闡述大氣污染防治制度[4]。具體內容包括以下幾種,第一,對VOCs 中的各類污染物要按照治理的優(yōu)先程度進行排序,越是應該引起人們重視的污染物,越是要排在最前列;第二,對VOCs 類有毒有害氣體進行環(huán)境管理登記;第三,對VOCs 類有毒有害氣體的生產,制造和使用進行約束,甚至明令禁止;第四,要制定未來控制VOCs 類有毒有害氣體的相關計劃,明確今后的防治方向;第五,盡量避免VOCs 類有毒有害氣造成室內污染,尤其是要針對公共場所;第六,將VOCs 類有毒有害氣體造成的環(huán)境污染責任落實下去[5]。
(2)健全制度體系。要想健全制度體系,就要從以下幾個方面出發(fā),第一,各個地區(qū)要成立相關部門對本地的大氣VOCs 污染狀況進行普查,將排放量高的相關企業(yè)類型和地區(qū)標記出來;第二,將VOCs 類有毒有害氣體排放量高的重點地區(qū)當作試點,進行污染控制工作,要將試點中得出的污染控制經驗運用在各個地區(qū)的污染控制舉措當中;第三,國家要加大VOCs 控制技術的資金投入,改進當前的生產工藝,盡量降低VOCs 的排放力度,研發(fā)代替VOCs 的物質;第四,針對沒有設置VOCs 污染防治設施或是超出了排放量的企業(yè),要加大資金投入力度,設置一個期限完成VOCs 的治理,若是超出期限后仍不能完成,則將其關閉停場;第五,相關部門要對VOCs 污染治理狀況進行嚴格監(jiān)督,并成立專門的監(jiān)督機制,進一步提高其執(zhí)法力度[6]。
(3)加強標準控制。要想讓加強對VOCs 的控制,就從完善監(jiān)測,排放和環(huán)保標準三方面進行。完善監(jiān)測標準時,要盡快建立VOCs 監(jiān)測的標準,制定統(tǒng)一的VOCs 測量方法,讓不同的研究能夠相互對比,進一步完善相關技術;完善排放標準時,要在相關行業(yè)中制定排放體系,限制有毒有害氣體的生產排放;完善環(huán)保標準時,要加大環(huán)保材料的研發(fā)力度,完善涂料,澆水等商品的環(huán)保生產標準,積極推廣水性涂料的使用,鼓勵人們生產和銷售低污染,揮發(fā)性弱的有機溶劑[7]。
綜上所述,我國近些年VOCs 污染問題亟待解決,不同地區(qū)的VOCs 污染具有一定的差異性,國家對涉及VOCs 排放的企業(yè)了解程度較少,因此。我國不僅要制定相關政策,完善各項污染防治標準,還要提高監(jiān)測的全面性,針對不同地區(qū)的實際情況進行監(jiān)測,將VOCs 排放量超標企業(yè)進行重點監(jiān)控,同時也要加快VOCs 控制技術的研發(fā)力度,在保證監(jiān)測效率的同時提高監(jiān)測效益,從而促進VOCs 的有效控制。