[科普中国]-挥发性有机物治理

释义

挥发性有机物还有其他多种定义，如世界卫生组织(WHO，1989)的定义指的是熔点低于室温而沸点在50～260℃之间的挥发性有机化合物的总称；《炼油与石油化学工业大气污染物排放标准》(DB11/447-2007)则定义为20%条件下蒸气压大于或等于0.01kPa，或者特定适用条件下具有相应挥发性的全部有机化合物的统称。

种类挥发性有机物的主要成分有：烃类、卤代烃、氧烃和氮烃，它包括：苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。 而且具有致畸致癌性的多环芳烃是人体健康的重要杀手之一。

来源有机废气主要来自以煤、石油、天然气为燃料或原料的工业或与之有关的化工企业。如石油、天然气的开采与加工以及化工行业生产过程中排放的废气，石油和化工工厂及石化产品的存储设施，使用石油及石油化工产品的场合与燃烧设备如各种内燃机、燃煤、燃油、燃气锅炉与工业锅炉，印刷及其他与石油和化工有关的行业、以石油产品为燃料的各种交通工具都是有机废气的源头，此外有机物的加工与运输，粪便池、沼气池及垃圾处理站等也都会产生有机废气。自然的生物过程也使周围的有机物含量上升，包括来自动植物、森林火灾和沼泽地的厌氧过程。

性质分子量较小，在通常条件下容易气化。它们可在有机物质的生成过程中形成，也可以在有机物质发生化学分解或生物学降解的过程中形成，并逸入大气。挥发性有机物的含量和种类往往因测定方法和条件的不同而不同。

挥发性有机物具有相对强的活性，是一种性格比较活泼的气体，导致它们在大气中既可以以一次挥发物的气态存在，又可以在紫外线照射下，在PM10颗粒物中发生无穷无尽的变化，再次生成为固态、液态或二者并存的二次颗粒物存在；且参与反应的这些化合物寿命还相对较长，可以随着风吹雨淋等天气变化，或者飘移扩散，或者进入水和土壤，污染环境。

工业有机废气的特点是数量较大，其种类繁多，组成复杂，排放浓度没有规律性，有机物含量波动性大、可燃且有一定毒性，有的还有恶臭。有机废气的排放不仅造成资源的浪费，加大生产成本，还会造成严重的环境污染。挥发性有机物VOCs在大气中可与NOx作用形成光化学烟雾，造成二次污染，危害人体健康和农作物生长，我国北京房山区和兰州西固区等石化工业区都出现过光化学污染。大多数有机物都易燃易爆，高浓度排放时易造成火灾或爆炸事故，此外某些挥发性有机物如氯氟烃等的排放还会引起臭氧层的破坏和温室效应。有机气体的刺激性与毒性，严重危害人体健康，在高浓度作用下有时会造成急件中毒甚至死亡。

危害有机废气对人体健康的危害是多方面的，不同行业有机物废气的毒性也是各不相同的，其中工业废气中10种常见的有机废气对人体的危害主要表现为：苯类有机物多损害人的中枢神经，造成神经系统障碍，当苯蒸气浓度过高时(空气中含量达2%)，可以引起致死性的急性中毒；多环芳烃有机物有强烈的致癌性；苯酸类有机物能使细胞蛋白质发生变形或凝固，致使全身中毒；发生腈类有机物中毒时，可引起呼吸困难、严重窒息、意识丧失直至死亡；有机物硝基苯影响神经系统、血液和肝、脾器官功能，皮肤大面积吸收可以致人死亡；芳香胺类有机物致癌，二苯胺、联苯胺等进入人体可以造成缺氧症；有机氮化合物可致癌；有机磷化合物降低血液中胆碱脂酶的活性，使神经系统发生功能障碍；有机硫化合物中，低浓度硫醇可引起不适，高浓度可致人死亡；含氧有机化合物中，吸入高浓度环氧乙烷可致人死亡，丙烯醛对黏膜有强烈的刺激，戊醇可以引起头痛、呕吐、腹泻等。

控制方法随着工业的发展，有机废气的排放量迅速增加，其治理问题日益为人们所重视。有机废气通过呼吸道和皮肤进入人体后，能给人的呼吸、血液、肝脏等系统和器官造成暂时性和永久性病变，尤其是苯并芘类多环芳烃能使人体直接致癌。为此，各国颁布了相应的法令，限制该类气体的排放。2

（1）立法控制

继硫氧化物、氮氧化物和氟利昂之后，挥发性有机物的污染成为世界各国关注的焦点，发达国家和地区不断修改法律，一再降低VOCs的排放浓度。1990年美国修正的《大气污染法》规定了189种VOCs的排放标准，2002年日本的《恶臭防治法》规定了149种VOCs的排放标准，欧洲经济共同体也于1994年建立了共同体内VOCs的统一排放标准，并要求未立法的国家限期立法。由于上述原因，国外关于VOCs治理技术和装置的发展很快。我国的《大气污染物综合排放标准》(GB 16297--2004)和《恶臭污染物排放标准》(GB14554--1993)对十余种VOCs的排放标准作了限定。

（2）技术控制

有机废气种类多，往往成分复杂、浓度呈无规律的变化，这就给治理带来了难度。近年来，有关居住区居民对工业废气的污染问题投诉越来越多。因此，寻求该类废气的有效处理技术已经迫在眉睫。进入21世纪后，由于我国区域性大气复合污染进一步加剧，环境质量不断恶化，国家和地方加大了环境立法工作和技术研发投入，我国固定源有机废气的治理进入快速发展阶段。“十一五”以来，国家和地方政府部门都明显加大了对于有机废气治理技术的研发力度，推进了新技术、新材料的研发和应用。