雾霾与VOC

LOGO大气雾霾与VOCs的关系雾霾霾又称大气棕色云，在中国气象局《地面气象观测规范》中，霾天气定义：“大量极细微的干尘粒等均匀地浮游在空中，使水平能见度小于10千米的空气普遍有混浊现象，使远处光亮物微带黄、红色，使黑暗物微带蓝色。”空气中的灰尘、硫酸盐、硝酸盐等颗粒物组成的气溶胶系统造成视觉障碍的叫霾。雾与霾的区别：雾和霾的区别主要在于水分含量的大小：水分含量达到90％以上的叫雾，水分含量低于80％的叫霾。80％～90％之间的，是雾和霾的混合物。霾和雾有一些肉眼看得见的“不一样”：雾的颜色是乳白色、青白色，霾则是黄色、橙灰色；雾的边界很清晰，过了“雾区”可能就是晴空万里，但是霾则与周围环境边界不明显，城市化和工业化是霾产生的主要因素。当出现霾天气时，天空呈现阴灰色，能见度不高，霾与城市空气污染相关联，霾严重时，对人们的生产生活与身体健康会产生一定的影响。北京地区霾天气的预报等级共分为三级：轻度霾、中度霾和重度霾。轻度霾：空气相对湿度小于等于80%，能见度大于5公里且小于10公里；中度霾：空气相对湿度小于等于80%，能见度大于2公里且小于等于5公里；重度霾：空气相对湿度小于等于80%，且能见度小于等于2公里。北京典型雾霾天气照片PM2.5的定义及来源PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可吸入颗粒物。它的直径还不到人头发丝的1／20。可以进入到人体血液。环境空气中的PM2.5主要有两个来源，一是直接排放的PM2.5，有自然源（扬尘等）和人为源（固定源、移动源）；另一方面是二次形成，主要是排放到大气中的SO2和NOx、VOCs等通过化学反应产生的硝酸盐、硫酸盐、二次有机气溶胶等造成PM2.5升高。VOCs作为二次PM2.5的一种前体物来源很多，其中涂料生产和使用就是非常重要的贡献源之一。挥发性有机物（VOCs）VOCs的定义挥发性有机物(VolatileOrganicCompounds)指正常状态下（20℃，101.3kPa），蒸气压在0.1mmHg（13.3Pa）以上，沸点在260℃（500℉）以下的有机化学物质（学术定义）WHO沸点在50-260℃之间的所有有机物，除了杀虫剂EU在20℃条件下，蒸汽压大于0.01kPa的所有有机物USEPA所有含碳的并参加大气中光化学反应的有机物ISO16000-6正己烷到正十六烷之间所有挥发性有机物的总和（沸点69-287℃）挥发性有机物的分类及特点是一大类挥发性化合物的统称，多达几千种，最常见的有苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、三氯乙烯、三氯甲烷、三氯乙烷、二异氰酸酯（TDI）、二异氰甲苯酯等。分子量较小，在通常条件下容易气化。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。VOCs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，在大气环境中发生无穷无尽的变化，生成为固态、液态或二者并存的二次颗粒物存在；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。烃类：丙烷、丁烷、正己烷、环己烷、丙烯、丁烯、苯、甲苯、二甲苯、甲基环己烷、二氧杂环己烷、等酯类：醋酸乙酯、醋酸丁酯、油酸乙酯等醚类：甲醚、乙醚、甲乙醚、四氢呋喃等醇类：甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇等腈类：氢氰酸、丙烯腈等卤代烃：三氯乙烯、全氯乙烯、三氯乙烷、二氯甲烷三氯苯、二氯乙烷、三氯甲烷、四氯化碳、氟立昂类等醛酮类：甲醛、乙醛、糠醛、丙酮、甲乙酮、甲基异酮、环己酮等酰胺类：二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等聚合用单体：氯乙烯、丙烯酸、苯乙烯、醋酸乙烯等VOCs的来源—人为源、天然源固定燃烧源炼油和石化溶剂使用装置和活动移动源油品的储运销生活源农业源天然源—植物排放、火山爆发过程等毒性VOCs约占30％左右VOC刺激性、腐蚀性器官毒性致癌性皮肤眼睛呼吸道神经系统肝脏肾脏胃苯△△△△★甲苯△△△▲▲间二甲苯△△△▲▲△氯苯△▲△▲△△丙酮▲△▲▲乙酸乙酯▲▲二氯甲烷▲▲▲▲▲▲☆三氯甲烷▲▲▲△△▲☆四氯乙烯▲▲▲▲△△☆四氯化碳▲▲△△△☆1,2-二氯乙烯△△△△偏二氯乙烯△▲▲1,3-丁二烯△△△△△乙醛△△△▲△△△乙醚▲▲▲乙腈▲△△▲▲▲丙烯腈△△△△△△△☆VOCs的毒性VOC的大气危害产生光化学烟雾增加温室效应生成二次有机气溶胶加剧平流层臭氧消耗VOCsOHHO2NONO2O+O2O3OxygenatedVOCs二次有机气溶胶(SOA)VOCsRO2ROO2O2VOCsNOxSO2VOCsNOx11PM2.5、灰霾(北京市SOA：在PM2.5占20%左右)VOCs在北京市两大空气质量难题(PM2.5和臭氧)扮演着关键角色,同时很多种类属于有毒空气污染物，直接危害人体健康。VOCs在大气污染中的作用挥发性有机物提高大气氧化性,加速二次粒子（PM2.5)的生成工业VOCs污染源排放特征工业VOCs污染源排放特征成分复杂排放环节众多影响因素较多国外对VOCs的污染管控历程-美国1970年CAA修正案首次提出控制VOC排放。1990年CAA修正案明确提出到2000年的VOCs排放量比1990年减少70%，通过限定原辅材料和产品中VOC含量控制其排放，并且首次规定消费品和商业品必须遵守联邦VOC标准。1990年之前，主要采取末端治理，EPA编制了汽车、石化、制罐、彩钢板等重点VOCs污染行业的控制技术指南（CTG）和可得控制技术(ACT)，指导企业控制生产过程中VOCs的排放。之后，指南进行了修订，控制技术也从最初的废气治理到控制原材料的VOC含量。消费品和商业品VOC含量的控制被限制的产品包括建筑和工业维护表面涂装产品、汽车维修涂料、消费品（包括清洁产品和个人护理用品）等3个领域的24类，涵盖所有在美国使用的产品。限制要求（1）注册管理：所有被限制的对象都必须在EPA填写初始报告表，包括公司的信息和产品信息。（2）VOC含量满足标准限值（3）产品包装或外袋上贴标签，部分产品要标示VOCs含量溶剂使用设施及过程规定各种建筑涂料品种的VOC上限金属部件和产品涂装使用高效涂装设备和低VOC含量涂料，提高治理设备效率塑料、橡胶、玻璃行业使用低挥发VOC含量涂料、UV固化涂料，使用高效涂装设备和提高治理设备效率等措施使用水性、热熔、UV固化或活性稀释的胶粘剂、密封剂其他措施低VOC消费品和清洁涂料认证，鼓励生产商和消费者使用低VOC产品限制使用稀释沥青和替代乳化沥青，减少铺设时的排放建立大型密闭养殖场，减少畜禽废物VOC的直接排放研究和实施最佳管理措施（BMPS），减少堆肥过程中的VOC排放国外对VOCs的污染管控历程-美国国外对VOCs的污染管控历程-欧盟针对VOC污染控制发布系列指令汽油储存和从储油库向加油站配送汽油过程的挥发性有机物排放控制的94/63/EC指令有机溶剂使用装置和活动挥发性有机物排放限值的1999/13/EC指令涂料、清漆和汽车修理产品中使用的有机溶剂VOCs排放限值的2004/42/CE指令