10年專(zhuān)注廢氣|粉塵治理
2020年是打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的收官之年。當(dāng)前臭氧污染已成影響廣東空氣質(zhì)量的首要因素,其中揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)是臭氧形成的重要前體物,在大氣治理中尤為關(guān)鍵。關(guān)于VOCs,你了解多少?
生態(tài)環(huán)境部近日發(fā)布了《揮發(fā)性有機(jī)物治理實(shí)用手冊(cè)》《重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物現(xiàn)場(chǎng)檢查指南(試行)》《臭氧及揮發(fā)性有機(jī)物綜合治理知識(shí)問(wèn)答》等3本書(shū)籍,歡迎大家下載學(xué)習(xí)。
1、什么是VOCs廢氣?
VOCs是揮發(fā)性有機(jī)物英文名“Volatile Organic Compounds”的縮寫(xiě),有時(shí)也稱(chēng)做VOC,此時(shí)專(zhuān)指一種VOC,或者表示揮發(fā)性有機(jī)物這樣一個(gè)集合概念。無(wú)論是中文的揮發(fā)性有機(jī)物還是英文的Volatile Organic Compounds均比較長(zhǎng),因此習(xí)慣上常用VOCs或者VOC來(lái)簡(jiǎn)稱(chēng)。
不同的機(jī)構(gòu)和組織出于不同的管理、控制或研究需要,對(duì)VOCs的定義不盡相同,目前尚沒(méi)有統(tǒng)一、公認(rèn)的定義。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)主要基于能否參與光化學(xué)反應(yīng)來(lái)定性:揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)是指“能參與大氣光化學(xué)反應(yīng)的有機(jī)化合物,或者根據(jù)規(guī)定的方法測(cè)量或核算確定的有機(jī)化合物”。
2、VOCs廢氣主要包括哪些物質(zhì)?
按VOCs的化學(xué)結(jié)構(gòu),可將其進(jìn)一步分為8類(lèi):烷烴類(lèi)、芳香烴類(lèi)、烯烴類(lèi)、鹵代烴類(lèi)、酯類(lèi)、醛類(lèi)、酮類(lèi)和其他化合物。從環(huán)保意義上講,主要指化學(xué)性質(zhì)活潑的那一類(lèi)揮發(fā)性有機(jī)物。常見(jiàn)的VOCs有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二異氰酸酯(TDI)、二異氰甲苯酯等。
3、VOCs廢氣全都有氣味嗎?
大多數(shù)VOCs的氣味并不明顯,但有一些VOCs,如醇、醛、酮類(lèi)、芳香烴類(lèi)。含硫化合物等濃度達(dá)到一定程度會(huì)有較明顯的令人喜歡或厭惡的氣味。
4、日常生活中常見(jiàn)的VOCs廢氣有哪些?
日常食用的食醋中包含醋酸(學(xué)名乙酸),可揮發(fā)進(jìn)入空氣,屬于含氧的VOCs(簡(jiǎn)稱(chēng)OVOCs)。酒類(lèi)飲品都含有酒精(學(xué)名乙醇),屬于揮發(fā)性較強(qiáng)的醇類(lèi),當(dāng)然也屬于VOCs,是一種OVOCs。香水中含有各種各樣的植物提煉或化學(xué)合成的芳香性化合物、精油類(lèi)物質(zhì)等,其中有許多屬于VOCs,例如芳香醛、芳香酯等。此外香水中的助溶劑通常是乙醇等VOCs。一些水果(例如檸檬、橙子等)和日用清洗劑中含有苧烯,也是具有香味的VOCs。家庭裝修和家具等釋放的室內(nèi)空氣污染物,例如甲醛、苯、甲苯等都屬于VOCs。
5、如何降低環(huán)境空氣中VOCs廢氣的含量呢?
VOCs排入環(huán)境空氣后,其在大氣中的含量就由氣象條件和大氣化學(xué)轉(zhuǎn)化條件所決定,不受人類(lèi)控制。因此,人類(lèi)要降低環(huán)境空氣中VOCs的含量,只能通過(guò)減少其排放來(lái)實(shí)現(xiàn)??諝庵械腣OCs一部分來(lái)自人為排放源,另一部分來(lái)自植物等自然源排放。自然源排放難以被人類(lèi)控制,因此我們所能做的是降低人為排放VOCs的強(qiáng)度。一是對(duì)各種含VOCs的廢氣進(jìn)行治理,以減少排放;二是對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的VOCs泄漏進(jìn)行封堵或回收, 生產(chǎn)中產(chǎn)生的VOCs要做收集,廢氣處理后達(dá)標(biāo)排放;三是減少化石燃料的使用,減少對(duì)各種含VOCs的物質(zhì)的使用量,從源頭控制VOCs污染物的產(chǎn)生。
6、不同地方的VOCs廢氣種類(lèi)有什么不同?
空氣中的VOCs受到排放、輸送、化學(xué)反應(yīng)等多種因素的影響。因此,不同地區(qū)可觀測(cè)到的VOCs種類(lèi)會(huì)有所不同。通常,城市地區(qū)較多地體現(xiàn)出機(jī)動(dòng)車(chē)船排放、汽油和溶劑使用等特征,芳香烴等含量相對(duì)較高;溫暖季節(jié)在植被覆蓋較密的地區(qū)能檢測(cè)到由植物類(lèi)天然源排放的、濃度較高的蒎烯和萜烯類(lèi)物種;在城市和污染區(qū)域的下游地區(qū)能檢測(cè)到較多的烴類(lèi)氧化之后的產(chǎn)物如醛、酮類(lèi)等VOCs;在偏遠(yuǎn)地區(qū)主要能檢測(cè)到一些反應(yīng)活性較弱的烷烴、炔烴類(lèi)VOCs及一些含氧VOCs等。
7、我國(guó)城市VOCs廢氣的主要來(lái)源有哪些?
我國(guó)城市地區(qū)的VOCs主要來(lái)源一般有機(jī)動(dòng)車(chē)排放、油品揮發(fā)泄露、溶劑使用排放、液化石油氣(LPG)使用、工業(yè)排放等。下圖給出了廣州市和北京市VOCs來(lái)源解析結(jié)果,機(jī)動(dòng)車(chē)排放、油品揮發(fā)泄漏、溶劑使用是三大重要VOCs來(lái)源。但由于能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)布局不同,不同城市主要排放源的貢獻(xiàn)率存在差異,例如LPG在廣州占VOCs總量的16.32%,而在北京則只占2.64%。
8、VOCs廢氣的排放量隨時(shí)間有變化嗎?
VOCs的排放量是隨時(shí)間變化的。在城市地區(qū),早晚上下班高峰期,機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣排放是VOCs的重要來(lái)源;午后由于溫度升高,VOCs主要來(lái)源是油品或溶劑的揮發(fā)泄露;夜晚環(huán)境中的VOCs則主要是白天排放VOCs的累積。從季節(jié)變化來(lái)看,天然源植物排放和二次的生成是夏季VOCs的重要來(lái)源,燃煤等則會(huì)在冬季的貢獻(xiàn)率更大。從年際變化來(lái)看,隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,機(jī)動(dòng)車(chē)保有量、能源結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)布局等產(chǎn)生了變化,VOCs的排放量也會(huì)相應(yīng)變化。
9、VOCs廢氣中有哪些是惡臭氣體?
惡臭氣體不僅包括了氨、硫化氫等揮發(fā)性無(wú)機(jī)氣體,還包括許多化學(xué)成分極為復(fù)雜的揮發(fā)性惡臭有機(jī)物(MVOCs)。
MVOCs屬于一類(lèi)極為特殊的揮發(fā)性有機(jī)物。一方面,MVOCs可分為5類(lèi):第1類(lèi)為含鹵素化合物,如鹵代烴;第2類(lèi)為烴類(lèi),如烷烴、烯烴、芳香烴等;第3類(lèi)為含氧化合物,如醛、酮、酯、有機(jī)酸等;第4類(lèi)為含硫化合物,如硫醚、硫醇和噻吩類(lèi),第5類(lèi)為含氮化合物如酰胺等,這些是有毒的空氣污染物。另一方面,MVOCs具有較無(wú)機(jī)惡臭物質(zhì)更為復(fù)雜難辨的惡臭氣味。
MVOCs的來(lái)源廣泛,除了化工、化肥、橡膠、煉油和皮革等數(shù)十種工藝生產(chǎn)的工藝過(guò)程外,現(xiàn)代城市的污水處理廠、垃圾填埋場(chǎng)甚至機(jī)動(dòng)車(chē)尾氣都是惡臭VOCs的發(fā)源地。
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