近年来 ,大气污染防治越来越受到重视 ,VOCs治理引起各行业关注 。挥发性有机物(VOCs)是大气中普遍存在的一类化合物,是指沸点在50℃~260℃、室温下饱和蒸气压超过133.3 Pa的易挥发性有机化合物,其主要成分为烃类、硫化物、氨等 。VOCs可在大气中形成光化学烟雾,对星空XK·体育官方网站和人体造成极大的危害 。
不管是PM2.5还是臭氧污染治理 ,首先这是一个科学问题 ,需要研究各种污染物反应的物理与化学机理 。科学研究对治理技术和防控政策很有帮助 。比如臭氧的形成过程中 ,VOC和NOx并不是一个线性关系 ,而与两者的比例有关 。如果只控制VOC ,或者只控制NOx ,或者比例没有调好的话 ,其效果就没办法保障 。有专家指出 ,VOC与NOx需要协同控制 。
VOCs的治理现状与政策趋势
与除尘、脱硫脱硝相比 ,VOCs种类多 ,排放行业多 ,排放源分散 ,治理技术复杂 。目前国内VOCs治理企业整体处于小而散的状态 。
工信部、财政部近日颁布的《重点行业挥发性有机物削减行动计划》指出 ,到2018年 ,工业行业VOCs(挥发性有机物)排放量比2015年削减330万吨以上;提出“坚持源头削减、过程控制为重点 ,兼顾末端治理的全过程防治理念”;并用相当大的篇幅规定了源头削减和过程控制的措施方法 ,同时也列举了一些日前常用的末端治理技术工艺 ,以规范、指导国内VOCs减排 。
“《行动计划》在源头削减、过程控制和末端治理三者之间 ,更为重视源头削减和过程控制 ,这是我国将来VOCs治理的发展趋势 ,国际上也是这样的思路 。”中国星空XK·体育官方网站产业协会废气净化委员会副秘书长栾志强表示 ,这将扩大清洁原料和过程控制技术设备的市场需求 ,相应也会促进了这些细分行业的发展 。“不过 ,目前VOCs末端治理一点也不能放松 。”
VOCs的种类
VOCs包含各种可于室温下挥发的有机化合物 ,在一般的室内星空XK·体育官方网站中有着100种以上的VOC 。主要成分有:苯系物、有机氯化物、氟利昂系列、有机酮、胺、 醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等 。其中常见的VOC种类有甲苯(Toluene)、二甲苯 (Xylene)、对-二氯苯(para-dichlorobenzene)、乙苯 (Ethyl benzene)、 苯乙烯(Styrene)、甲醛 (Formaldehyde)、乙醛 (Acetaldehyde)等 。苯、甲苯、卤代烯烃(三氯乙烯、二氯乙烯) 等已被怀疑或确定为致癌物质 。挥发性有机物的来源主要为化学品、化学溶剂、汽车尾气和燃烧废气 。化学品主要存在于石油、化工、加油站等生产和销售单位 ,而化学溶剂则同每个人的生活密切相关 ,无论是油漆 ,室内和车内装饰 ,还是电子电器等设备都可能含有挥发性的有机物 。
VOC的来源很多 ,比如烟草行业用到的油墨、有机溶剂 ,纺织品行业所用的胶水等 ,香味玩具的香味 ,家具装饰材料中的涂料、油漆、胶黏剂等 ,汽车装饰品和喷漆 ,干洗行业用的洗涤剂、清洁剂、衣物柔顺剂等 。由于是挥发性气体 ,它和PM2.5的区别在于 ,VOC可以直接闻得到 。
VOC种类⇒污染类型
不同种类的VOC会导致产生不同的污染类型 。
VOCs不但能生成臭氧 ,也是PM2.5的“前体物” 。专家表示 ,如苯、甲苯等有机物通过氧化、聚合生成挥发性有机物 ,然后通过凝结等方式形成二次有机颗粒物 ,再转化成PM2.5 。
VOCs导致PM2.5和臭氧的形成过程是完全不一样的 。臭氧的形成简单一点 ,主要是VOCs和氮氧化物(NOx)在太阳光下发生的氧化反应 。城市中VOCs的排放主要来源于机动车 ,其次还有炼油与化工厂等工业源 ,植物排放对VOCs的贡献也不能忽视 。VOCs对PM2.5的贡献主要涉及二次有机气溶胶的形成 ,这是一个非常复杂的大气化学过程 。VOC可能成千上万种 ,其形成二次有机气溶胶的机理 ,包括物理与化学过程 ,学术界还不是完全清楚 。不仅是在中国 ,在世界范围内都是如此 。有的城市主要污染物是PM2.5 ,有的城市是臭氧 ,这与大气化学过程有关 ,不同种类的VOC会导致不同类型的污染.
VOC的主要成分是有机碳 ,它只有两个走向:一部分形成二氧化碳 ,可以长期存在大气中;另一部分会形成二次有机气溶胶 ,最终被从空气中清除 。不同的VOC反应速率非常不一样 ,对大气污染的贡献也不同 。比如甲烷 ,可以变成二氧化碳 ,也可以变成二次有机气溶胶 ,但它的转化过程可能要几年 。还有一些VOC ,它的气溶胶转化需要几个月 。对于这些反应较慢的VOC来说 ,随着空气的流动 ,会被输送到其他区域 ,对全球性空气质量与气候会有影响 。而大气中一些反应速度快的VOC ,会造成局地的二次有机气溶胶快速形成 。
比如机动车排放的芳香烃 ,反应速度就很快 。大量的实验与观测已经证明 ,机动车排放对城市二次有机气溶胶的贡献是非常大的 。而炼油厂产生的VOC主要是由比较小的碳双链组成的烯烃物 ,它的反应速度快 ,形成臭氧也很快 ,对臭氧形成有很大的贡献,但局地对二次有机气溶胶的贡献不是很大 。比如 ,美国休斯敦地区的炼油厂比北京多 ,其PM2.5污染并不严重 。当前 ,急需控制的是在大气中转化成气溶胶速度较快的VOC 。
因此 ,VOC研究要更加精细化 ,分类进行控制 。如果不分种类 ,搞不清楚不同VOC的污染贡献 ,治理起来就很具有盲目性 。
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