【环保科普】挥发性有机物(VOCs)究竟为何物?

发布时间:2024-02-14 21:47:04 来源:M6米乐最新下载地址 作者:m6在线登陆

  20世纪40年代初,人们开始发现美国加州的洛杉矶一改以往的温柔,变得“疯狂”起来。每年的夏季至早秋,只要是晴朗的日子,城市上空就会出现一种弥漫天空的浅蓝色烟雾。这种烟雾具有强氧化性,刺激人们的眼睛、伤害植物的叶子,并使大气能见度降低,且污染物浓度的高峰通常出现在中午或午后,影响区域往往在下风方向几十到几百公里处。

  这就是历史上著名的洛杉矶光化学烟雾事件。也正是从这一年起,科学家逐渐研究发现,这是一种新型的大气污染:由汽车尾气和其他工业生产排放出来的氮氧化物(NOx)和挥发性有机物(VOCs),在太阳辐射的作用下,发生亲密的反应,生成了让人致病或致命的有害污染物。

  挥发性有机物,英文为“Volatile Organic Compounds”,常用“VOCs”表示。根据世界卫生组织的定义,VOCs是指在常温下沸点为50~260℃的各种有机化合物。在我国,VOCs是指“参与大气光化学反应的有机化合物,或者根据有关规定确定的有机化合物” [1] 。按VOCs的化学结构,可将其进一步分为8大类:烷烃、烯烃、芳香烃、卤代烃、酯、醛、酮和其他化合物 [2] 。常见的 VOCs 有苯、甲苯、二甲苯、乙烯、丙烯、苯乙烯、异戊二烯等。

  VOCs的自然源包括植被、农作物呼吸、土壤微生物呼吸等生物排放和森林火灾等非生物过程,属于非人为可控范围,其中排放量最大的是自然界植物释放的萜烯类化合物 [3] 。

  VOCs的人为源主要包括固定源、移动源和面源。其中,固定源包括电厂、工业、溶剂使用等。移动源是指车、船、飞机、非道路机械等各种交通运输工具的排放。面源则主要包括溶剂挥发、生物质燃烧、餐饮等。工业源是VOCs产生的主要原因,排放所涉及的行业众多,比如石化、化工、包装印刷、表面涂装等,具有排放强度大、浓度高、污染物种类多、持续时间长等特点,对局部空气质量的影响显著。

  在目前已确认的900多种室内化学物质和生物性物质中,VOCs至少在350种以上,其中20多种为致癌物或致突变物。由于它们单独的浓度低,但种类多,以TVOC表示其总量(即总挥发性有机物),当若干种VOCs共同存在于室内时,其联合毒性作用是不可忽视的。

  大多数VOCs散发出来的气味难闻刺鼻且具有刺激性,如果过多吸入这些气体,会刺激眼睛、鼻子和喉咙,导致呼吸困难和恶心,还会损害中枢神经系统和其他器官。除此之外,部分VOCs具有致癌、致畸性及致突变的化学物质(如苯及苯系物)等,对的伤害是非常大的。

  当空气中的VOCs和NOx等浓度较高时,在强烈紫外光照和高温条件下,再遇上不利扩散的条件(如河谷或山谷地形、稳定的高气压天气等),光化学反应产物就会大量积累,从而使臭氧、PM2.5等浓度急剧升高,因而形成刺激性的浅蓝色烟雾,这种污染现象叫做光化学烟雾。

  积极采取低碳、绿色的出行方式,尽量选择乘坐公共交通工具、骑自行车或步行,减少私人汽车使用;烹饪时选择更健康的烹调方式;节假日不要过量燃放烟花爆竹;尽量杜绝露天焚烧秸秆、垃圾、落叶等;装修尽量选用环保型材料,不浪费,不过度装修。

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