VOCs挥发性有机气体研究现状

VOCs挥发性有机气体研究现状

国外VOCs较为系统的研究起起始于上世纪七十年代,在国内,近年关于城市大气环境和室内环境的VOCs污染的研究日益增多,而工业中行业性(如燃煤、半导体等)的VOCs污染特征才陆续被报道,但由于实验条件局限、实际生产的复杂性,工业行业VOCs研究还未得到应有的重视和深入的研究。目前,VOCs排放因子及其排放估算、VOCs的大气化学反应及毒性、室内空气中VOCs污染、地区VOCs来源分析和污染水平等的研究已见报道。下面从四个方面来具体叙述:

1、VOCs排放因子及其排放估计

控制大气中VOCs的基础是对VOCs进行排放源的分析及排放量估算。自然源主要来自生物排放。人为源VOCs排放主要来自工业生产过程和能源的使用,如焦碳冶炼、石油化工、制药生产、交通尾气、城市生活设施(垃圾填埋场等)等,它们是VOCs的主要来源。

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2、VOCs的大气化学

VOCs在大气中的光化学过程是众多学者研究焦点,原因在于VOCs在空气中的重要作用:如参与O3、二次气溶胶等二次污染物的形成,在大气的化学工程中,VOCs与NOx、VOCs与O3、OH的反应过程进行了分析,研究显示,VOCs从中起到重要的作用;通过O3与不同VOCs浓度的化学反应速率进行预测、模拟机动车尾气对光化学烟雾形成的影响,分析显示,O3的变化与VOCs排放密切相关。

3、室内空气中VOCs污染特征

室内空气污染问题也是人们广受关注的环境问题之一,大多数人超过三分之二的时间在室内度过、室内空气中污染物浓度水平日渐较高、污染物多数对人体健康存在急性或者慢性危害,综合多种因素,室内空气质量高备受关注,现有的成果包括室内空气中常见VOCs的分析、室内VOCs的特征及来源分析等进行室内空气污染物的种类分析与健康影响的评价,近十年的研究在释放模拟、源特征和室内材料、源鉴定以及源控制方面取得了显著进步。

4、地区VOCs水平和来源分析

全球性或广域性范围内的VOCs污染研究早已起步,VOCs污染成为国际上很多城市都面临的巨大挑战。对拉丁美洲的四个城市和亚洲的两个城市VOCs污染状况和来源进行了调查显示,这些城市的VOCs浓度水平超过英国标准,其中机动车尾气排放是其主要来源。对英国不同地区VOCs研究显示,机动车、工业排放和室内溶剂挥发是VOCs的主要来源,机动车排放占48%;在含铅和无铅燃油及街道交通路口中进行监测发现,机动车尾气排放和燃料燃烧产生的VOCs严重影响大气中C2-C9含量和组成比例;对城市VOCs源进行调查,由xylene和ethylbenzene的相关性指出机动车排放是主要源;应用受体模型评估西班牙蒙特涅尔城市大气中VOCs的可能来源、研究柏林市居民区、街道和城郊空气中来源于交通运输的污染物状况,研究发现交通运输的污染物对市区非甲烷总烃的贡献率约为80%-90%。

近年来对乡村、公路交通干线、城市不同功能区、垃圾填埋场空气中VOCs的化学组成及浓度水平的研究,并对其来源进行分析,指出污染源排放是决定VOCs浓度水平的重要因素,同时气候变化会对VOCs的季节性变化影响巨大。

近年对我国城市、城区、街道等的环境空气中VOCs的污染状况及源分析的研究,结果显示,轻烃和芳烃类化合物是造成我国城市大气中VOCs的污染较严重的主要成分,工业排放是主要来源之一;对粤港澳地区大气中挥发性有机物进行研究,连续监测的结果显示,烷烃、芳烃、氯代烃为大多数样品中都检测出的物质种类,总量占VOCs总量的90%以上;对广州街道空气进行VOCs来源分析,结果表明工业排放对污染物的贡献率是23%,为其主要来源。

总之,国际上VOCs全球排放及地区水平和来源的研究已较为普遍,对控制和减少VOCs排放的技术做了大量的努力,但是,很多方面工作待做:行业VOCs污染状况,特别是使用大量有机溶剂的制药行业,从生产工艺过程中有机溶剂的多到制药废水处理过程中的VOCs的杂,其VOCs污染特征还未有详细的研究,污染物与使用溶剂的相关性的研究比较匮乏,对制药行业VOCs排放的标准与政策较为宽松,有待于较深入的研究分析。

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