VOCs 污染防治百问百答(11~19)——基础知识篇

(一)基础知识

11.VOCs与臭氧层空洞有关吗?

臭氧层处于大气的平流层,其位于海拔10~50km。平流层以下为对流层。地面排放的污染物要穿过对流层达到平流层需要较长的时间。VOCs家族中绝大多数都是在对流层比较容易被氧化转化并经过干、湿沉降等过程去除,因此不容易进入平流层。但是,VOCs中包含一类含氟、氯、溴等元素的卤代化合物(如氟利昂、四氯化碳等),其中一部分在对流层大气中寿命比较长,可以被传输到平流层,从而参与破坏那里的臭氧层。因为一些卤代化合物即使在平流层可去除,但过程也很慢,会在那里积累,对臭氧层造成长期破坏。

12.VOCs是温室气体吗?

多数VOCs多数不属于温室气体,但VOCs中的少数种类化合物,例如一些卤代烃,也具有温室效应,因而也属于温室气体。大部分温室气体在大气中的寿命较长,而大部分VOCs在大气中会很快发生化学反应转化为其他物质。正因为如此,温室气体的影响是全球性的,而且可影响到大气平流层以及更高高度,而多数VOCs的影响则主要局限于区域尺度的对流层范围内。

13.我国环境空气中VOCs含量高吗?

我国的空气污染总体比较严重,VOCs浓度水平也比较高,尤其是在我国中东部的城市地区。由于VOCs的数量众多,时间和空间变化均很大,测量本身的难度也大,因此目前尚没有全面、系统的研究结果能说明我国与其他国家和地区VOCs浓度水平的高低。从已有的少量研究来看,我国城市地区VOCs浓度范围大致与国外的污染城市相当。由于我国还处于经济高速发展期,人为排放VOCs的增长趋势显著,并将持续数年,因此,如控制不力,我国VOCs浓度水平将可能会显著高于国外的污染城市。

14.VOCs对天气有影响吗?

大气中的VOCs和氮氧化物等在紫外光照的作用下,会发生一系列光化学反应,生成臭氧、二次有机物气溶胶等光化学污染物。其中,臭氧增加了大气的氧化性,可促进大气中的二氧化硫、氮氧化物等气体转化,形成硫酸盐和硝酸盐等二次无机气溶胶。无论是无机气溶胶还是有机气溶胶都可以影响太阳辐射,并经碰并和吸湿增长,参与霾、雾、云的形成,影响到大气能见度、大气温度分布以及降水量及其分布。可见VOCs是可以在一定程度上对天气产生影响的。当然,影响天气更主要的因素还是大气的物理过程。

15.不同地方的VOCs种类有何不同?

空气中的VOCs受排放、输送、化学反应等多种因素影响。因此,不同地区可观测到的VOCs种类会有所不同。通常,城市地区较多地体现出机动车船排放、汽油和溶剂使用等特征,VOCs中芳香烃等含量相对较高;温暖季节在植被覆盖较密的地区能检测到由植物类天然源排放的、浓度较高的蒎烯和萜烯类化合物;在城市和污染区域的下游地区能检测到较多的烃类氧化之后的产物如醛、酮类等VOCs;在偏远地区主要能检测到一些反应活性较弱的烷烃、炔烃类VOCs及一些含氧VOCs等。

16.在洁净的地区有VOCs吗?

大气中,VOCs几乎是到处存在的,不同地区的差别主要体现在VOCs物种的数量和浓度水平上。在有人类活动和植物生长的地方就会有较多较高浓度的VOCs。一些人为排放的VOCs可通过大气气团的运动输送到清洁和偏远地区,虽然其浓度水平已经大大下降,但是仍然可以检测到。甚至在南极地区和喜马拉雅山地区的空气中仍然能检测到一些VOCs。可以说VOCs在大气中几乎是无处不在的。

17.下雨能去除VOCs吗?

空气中的气体若要被雨水去除,必须要能在水中溶解。VOCs中,多数烃类物质在水中的溶解度是很低的,因此并不容易被雨水清除。VOCs中的一些含氧有机物化合物(尤其是其中的有机酸及醇类等)以及部分含硫、氮等的化合物,部分可溶于水,能够较快速地被雨去除。

18.VOCs与酸雨有联系吗?

VOCs中的甲酸、乙酸等有机酸吸收参与大气光化学反应产生的酸化物质,可溶解到降水中,因此对雨水的酸化有一定的作用。但是,酸雨更主要的是由二氧化硫和氮氧化物溶于水和氧化产生的强酸引起的,因此,VOCs对酸雨的直接影响是微弱的。但另一方面,VOCs参与的大气化学反应是导致大气氧化性增强的重要原因。大气氧化性增强后能促进二氧化硫和氮氧化物等更快速地氧化转化成强酸。可见VOCs对酸雨的间接影响也是非常重要的。

19.如何降低环境空气中VOCs的含量?

VOCs排入环境空气后,其在大气中的含量就由气象条件和大气化学转化条件所决定,不受人类控制。因此,人类要降低环境空气中VOCs的含量,只能通过减少其排放来实现。空气中的VOCs一部分来自人为排放源,另一部分来自植物等自然排放源。自然源排放难以被人类控制,因此我们所能做的就是降低人为排放VOCs的强度。一是对各种含VOCs的废气进行治理,以减少排放;二是对生产过程中的VOCs泄漏进行封堵或回收,以减少排放;三是减少化石燃料的使用,减少对各种含VOCs物质的使用量,从源头控制VOCs污染物的产生。

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