挥发性有机物清单

1 定义

在生态环境部最近颁布的挥发性有机物(VOCs) 排放控制相关标准中,挥发性有机物被统一定义为: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。

该定义和CNKI工具书库对挥发性有机物的定义基本一致:(挥发性有机物)是指任何参加气相光化学反应的有机化合物。它是一类重要的室内污染物,主要有芳香烃、直链烃、卤代烃、醛、酮、醇、酸,主要来自各种溶剂、黏合剂等化工产品。挥发性有机物对健康的影响主要有臭味、刺激性,能引起免疫水平失调,影响中枢神经系统功能,出现头晕、头痛、嗜睡、无力等症状。亦可影响消化系统,表现为食欲不振、恶心、呕吐,严重者可损伤肝脏和造血系统。

根据CNKI工具书库对挥发性有机物的定义,我们可以描绘出参与大气光化学反应的VOCs的大概轮廓:

  1. 芳香烃
  2. 直链烃
  3. 卤代烃

2 小心拉清单

2.1 来源1

《涂料、油墨及胶粘剂工业大气污染物排放标准》(GB 37824-2019)附录A:

(清单中部分的异构物已合并,需要更精确清单的同学请自行查看附录A)苯、甲苯、二甲苯、三甲苯、乙苯、二乙苯、乙基甲苯、异丙苯、苯乙烯、乙烯、丁烯、戊烯、醋酸乙烯、甲醛、甲醇、乙醇、乙二醇、丙醇、丙二醇、二丙酮醇、丁醇、丁二醇、环己醇、己二醇、卡必醇(degee)、松油醇、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸异丙酯、乙酸丁酯、乙酸异丁酯、乙酸戊酯、乙酸异丙烯酯、乙二醇乙醇醋酸酯、醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、丙烯酸异辛酯、二甲基醚、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、丙酮、丁酮、1-甲基-2-吡咯烷酮、甲基异丁基酮、环己酮、二氯甲烷、乙烷、丙烷、丁烷、己烷、环己烷、正庚烷、三羟甲基丙烷、卤代烷、甲酸、甲基丙烯酸、丙烯酸、一乙醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、丙烯酰胺、丁基溶纤素、溶剂汽油、甲基丙烯酸酯类、异氰酸酯类、丙烯酸酯类、酚类。

2.3 来源3

《制药工业大气污染物排放标准》(GB 37823-2019)附录B:

(清单中部分的异构物已合并,需要更精确清单的同学请自行查看附录B)苯、甲苯、二甲苯、乙苯、异丁苯、甲酚、甲醛、乙醛、乙二醛、丙烯醛、甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、丙三醇、丁醇、异戊醇、多聚乙二醇、丙酮、丁酮、甲基异丁基(甲)酮、4-异丁基苯乙酮、甲酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯、乙酸甲基戊酯、乙酸异丙酯、硫酸二甲酯、氯乙酸异丙酯、正己烷、环己烷、卤代烷、硝基甲烷、二噁烷、环氧乙烷、乙二胺、三乙胺、异丙醚、石油醚、苯胺、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、甲酸、乙酸、异辛酸、乙酐、乙酸酐、乙酰氯、二硫化碳、盐酸乙脒、二氯亚砜、二甲基亚砜、哌嗪、喹啉、四氯化碳、四氢呋喃、吡啶、氯芐、乙腈、丙烯腈、特戊酰氯、苯胺类、氯苯类、硝基苯类、酚类。

3 大气光化学反应相关知识

3.1 何谓之光化学烟雾?

光化学烟雾是在适合的气象条件下,大气中的挥发性有机物和氮氧化物等一次污染物在阳光(紫外光)的作用下发生光化学反应,生成高浓度臭氧及过氧乙酰硝酸酯、醛、酮、酸、细粒子气溶胶等二次污染物,形成一次污染物和二次污染物共存的污染现象。(引用来源:气象科普

3.2 VOCs是O3和PM2.5的共同前体物

环境中的VOCs是光化学反应的前体。在有太阳光(主要是紫外光部分)照射时,VOCs与空气中NOX及其他悬浮化学物质发生一系列化学反应,主要生成O3、PAN(过氧硝基酞)、醛类等,形成光化学烟雾。某些二次有机物由于其较低的蒸汽压,可通过成核作用、凝结、气粒分配等过程形成二次有机气溶胶(SOA),而二次有机气溶胶是PM2.5的重要组成。研究表明,有机物在PM2.5中的比重占到50%至70%,这其中相当一部分的PM2.5就是由VOCs光化学反应转化而成。(引用来源:气象科普

3.3 VOCs参与大气光化学反应的主要机理

根据《<环境空气臭氧污染来源解析技术指南(试行)(征求意见稿)>编制说明》,对流层大气臭氧的生成几乎全部是VOCs 氧化的结果。涉及VOCs的大气光化学反应比CO氧化生成O3的过程要复杂的多,但NO被过氧自由基的氧化过程仍然是O3生成的关键反应。以CH4为例,CH4及中间产物被HOX的氧化过程提供了NO转化成NO2且不损失O3的途径:

  1. CH4+OH+O2→CH3OO+H2O
  2. CH3OO+NO→CH3O+NO2
  3. CH3O+O2→HCHO+HO2
  4. HO2+NO→OH+NO2

同样,考虑NO2的光解:

  1. 2NO2+hv→2NO+2O
  2. 2O+2O2→2O3

1个CH4分子氧化的净反应形成了2个O3分子:

  1. CH4+4O2→HCHO+H2O+2O3

3.4 判断VOCs反应活性的依据

最大增量反应活性(Maximum Incremental Reactivity, MIR)表示在给定的VOCs气团中,增加单位量的VOCs所产生的O3浓度的最大增量。

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