從環(huán)境監(jiān)測(cè)的角度來(lái)講,指以氫火焰離子檢測(cè)器檢出的非甲烷總烴類檢出物的總稱,主要包括烷烴類、芳烴類、烯烴類、鹵烴類、酯類、醛類、酮類和其他有機(jī)化合物。
這里重點(diǎn)要說(shuō)明的是:VOC和VOCs其實(shí)是同一類物質(zhì),即揮發(fā)性有機(jī)化合物(Volatile Organic Compounds)的英文縮寫,由于揮發(fā)性有機(jī)化合物一般成分不止一種,因此VOCs更準(zhǔn)確。再者,在日常交流過(guò)程中,人們習(xí)慣性將s省去,就造成了部分人搞不清VOC和VOCs。
TVOC是Total Volatile Organic Compounds的縮寫,即總揮發(fā)性有機(jī)物。衛(wèi)生組織(WHO,1989)對(duì)TVOC的定義是:熔點(diǎn)低于室溫,沸點(diǎn)范圍在50~260℃之間的揮發(fā)性有機(jī)化合物的總稱。
一、VOCs的基本特性
1.VOCs的定義
VOCs的學(xué)術(shù)定義:是指在正常狀態(tài)下(20℃,101.3kPa),蒸氣壓在0.1mmHg(13.3Pa)以上沸點(diǎn)在260℃(500℉)以下的有機(jī)化學(xué)物質(zhì)。
2.VOCs的特性
均含有碳元素,還含有H、O、N、P、S及鹵素等非金屬元素。
熔點(diǎn)低,易分解,易揮發(fā),均能參加大氣光化學(xué)反應(yīng),在陽(yáng)光下產(chǎn)生光化學(xué)煙霧。
常溫下,大部分為無(wú)色液體,具有刺激性或氣味。
大部分不溶于水或難溶于水,易溶于有機(jī)溶劑。
種類達(dá)數(shù)百萬(wàn)種,大部分易燃易爆,部分有毒甚至劇毒。
相對(duì)蒸氣密度比空氣重。
3.VOCs的分類
VOCs按其化學(xué)結(jié)構(gòu),可以分為:烴類(烷烴、烯烴和芳烴)、酮類、酯類、醇類、酚類、醛類、胺類、腈(氰)類等。
二、VOCs的來(lái)源及危害
2.1 VOCs的來(lái)源
VOCs的排放源及其污染物排放量的研究是控制大氣中VOCs的源頭,而VOCs氣體的來(lái)源很廣泛。典型的VOCs排放源可分為人為排放源(包括固定源與移動(dòng)源)和自然排放源(包括生物源與非生物源)兩類,其中以人為排放源為主,多半為石油化工相關(guān)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程、產(chǎn)品消費(fèi)行為以及機(jī)動(dòng)車尾氣造成。
通過(guò)分析總結(jié),VOCs主要來(lái)源于以下幾個(gè)方面:
。1)石油化工廠排出的工藝尾氣,如石油煉制工藝,石油化工氧化工藝,石油化工儲(chǔ)罐生產(chǎn)工藝;
。2)石油、煤炭、氣等的開(kāi)采和儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中可有大量VOCs氣體產(chǎn)生;
。3)煤、石油、石油制品、氣、木材、煙草燃燒時(shí)的不全燃燒產(chǎn)物,廢棄物焚燒時(shí)產(chǎn)生的煙氣,機(jī)動(dòng)車排放的尾氣中含有的未全燃燒的烴類物質(zhì);
(4)室內(nèi)裝飾、裝修材料如油漆、噴漆及其溶劑、木材防腐劑、涂料、膠合板等常溫下可釋放出苯、甲苯、甲醛、酚類、二甲苯、甲醛等多種揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì);
(5)日常生活中使用的化妝品,有機(jī)農(nóng)藥、清臭劑、清理毒劑、防腐劑、各種洗滌劑的加工和使用過(guò)程中可產(chǎn)生酚類、醚類、多環(huán)芳烴等揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì);
。6)各種合成材料、有機(jī)粘合劑及其他有機(jī)制品遇到高溫時(shí)氧化和裂解,可產(chǎn)生部分低分子有機(jī)污染物;
。7)淀粉、脂肪、蛋白質(zhì)、纖維素、糖類等氧化與分解時(shí)產(chǎn)生部分有機(jī)污染物。
2.2 VOCs的危害
VOCs種類眾多,其對(duì)人類的健康和生存環(huán)境的危害主要體現(xiàn)以下幾個(gè)方面:
(1)大多數(shù)VOCs具有刺激性氣味或臭味,可引起人們感官上的不愉快,嚴(yán)重降低人們的生活質(zhì)量。惡臭氣體指刺激嗅覺(jué)器官并引起人們不愉快的氣體物質(zhì)。
。2)VOCs成分復(fù)雜,有氣味且具有滲透、揮發(fā)及脂溶等特性,可導(dǎo)致人體出現(xiàn)諸多的不適癥狀。還具有毒性、刺激性及致畸致癌作用,尤其是苯、甲苯、二甲苯及甲醛對(duì)人體健康的危害大,長(zhǎng)期接觸會(huì)使人患上貧血癥。另外,VOCs氣體還可導(dǎo)致呼吸道、腎、肺、肝、神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)及造血系統(tǒng)的病變。隨著VOCs濃度的增加,人體會(huì)出現(xiàn)惡心、抽搐、昏迷等癥狀。
。3)VOCs多半具有光化學(xué)反應(yīng)性,在陽(yáng)光照射下,VOCs會(huì)與大氣中的NOx發(fā)生化學(xué)反應(yīng),形成二次污染物(如:臭氧等)或強(qiáng)化學(xué)活性的中間產(chǎn)物(如:自由基等),從而增加煙霧及臭氧的地表濃度,會(huì)對(duì)人造成生命危險(xiǎn),同時(shí)也會(huì)危害農(nóng)作物的生長(zhǎng),甚至導(dǎo)致農(nóng)作物的死亡。由光化學(xué)反應(yīng)所造成的煙霧,除了能降低能見(jiàn)度之外,所產(chǎn)生的臭氧、過(guò)氧乙酰硝酸酯(PAN)、過(guò)氧苯酰硝酸酯(PBN)、醛類等物質(zhì)可刺激人的眼睛和呼吸系統(tǒng),危害人的身體健康。
(4)某些VOCs易燃,如苯、甲苯、丙酮、二甲基胺及硫代烴等,這些物質(zhì)的排放濃度較高時(shí)如果遇到靜電火花或其他火源,容易引起火災(zāi)。近年來(lái)由于VOCs造成的火災(zāi)及爆炸事故時(shí)有發(fā)生,尤其是常發(fā)生在石油化工企業(yè)。
。5)部分VOCs可破壞臭氧
層,如氟氯烴物質(zhì)。當(dāng)其受到來(lái)自太陽(yáng)的紫外輻射時(shí),可發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生氯原子,從而對(duì)臭氧層中的臭氧進(jìn)行催化破壞。臭氧量的減少以及臭氧層的破壞使到達(dá)地面的紫外線輻射量增加。紫外線對(duì)人類皮膚、眼睛及免疫系統(tǒng)有較大的危害。
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