2017年12月18日
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星期一
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它无处不在,你却一无所知
2019-09-06 15:50:45 来源:昆明市环境科学研究院

臭氧专委会 8月21日

本文作者:黄小萌 王鸣

作者单位:南京信息工程大学

编辑:臭氧专委会公众号

声明:本文版权归原作者所有,转载文章请注明出处。

有一种物质,无处不在,而你却对它一无所知。

不信,你来猜猜看。

当你在上班(学)路上狂奔时,它在你左右。

当你在单位工作或教室上课时,它也在你左右。

当你在厨房里烹饪美味佳肴时,它还在你左右。

嗯?

放心,它不是魂灵。

它其实存在于你每天呼吸的空气当中。

植物会释放它。

汽车尾气里有它。

工厂生产也有它。

新居涂料装潢还有它。

火山爆发的时候它在。

秸秆燃烧、厨房油烟、森林大火的时候它也在。

猜到了吗?

它是VOCs,全称是the Voice Of China Volatile Organic Compounds,中文名是挥发性有机化合物。

这种和某音乐节目有相同英文缩写的物质,跟音乐没有半点关系,但却和一种气体有千丝万缕的联系。这种气体你一定听说过,它叫臭氧(Ozone)。它和VOCs之间究竟有着什么样的关系呢?

在摸清他们俩是什么关系之前,先来好好了解了解VOCs是谁。

每个人在别人心目中的形象极难达成一致,VOCs也是。作为一个无处不在的神秘角色,VOCs有着诸多人类给予它的定义。

目前,在国内流行着5个VOCs定义,主要分为产品标准定义,环境标准定义和建筑工业标准定义(n-C6-nC16定义)三大类。

其中,产品标准定义包括1atm(标准大气压)250℃定义(在101.3kPa下,任何初沸点低于或等于250℃的有机化合物)和蒸发性定义(在所处的大气环境的正常温度和压力下,可以自然蒸发的任何有机液体或固体);环境标准定义包括10Pa定义(在20℃时,饱和蒸汽压大于或等于0.01kPa,或者在特定适用条件下具有相应挥发性的全部有机化合物统称)和光化学定义(参与大气光化学反应的有机化合物)。

什么是大气光化学反应呢?

大气光化学反应是指,大气中的某些物质在紫外线的照射下发生的化学反应。通常情况下,各种污染物质之间发生光化学反应,可形成二次污染物,产生的烟雾正是赫赫有名的“光化学烟雾”。

VOCs在光化学反应及自由基的作用下,加快氧化,进而生成过氧自由基(HO2,RO2等)。这些生成的过氧自由基极大地促进了NO向NO2的转化,而这一转化使得NO2的生成不再需要消耗臭氧,大大减少了臭氧的消耗量。

与此同时,VOCs还可与NOx(NO+NO2)在紫外线照射下生成臭氧,增加臭氧的生成量。

这下你该知道VOCs和臭氧之间的关系了吧:VOCs是臭氧的前体物。

需要注意的是,VOCs是对流层臭氧的前体物,而对流层臭氧恰恰是个魔鬼般的存在。上文提到的光化学烟雾污染,就有对流层臭氧的“功劳”。大量的光化学烟雾,会刺激人类的眼耳鼻喉,并使人产生头疼的症状。这并非凭空杜撰,上个世纪五十年代的美国洛杉矶可以作证。

因此,人类要减少对流层臭氧,而擒贼先擒王,VOCs自然而然地成为了众矢之的。

那么,该如何控制VOCs的含量呢?

目前VOCs的控制技术可分为两类:一类是以防止泄露为主的预防性措施;另一类则是以末端治理为主的控制性措施。

看到这里,你有没有对VOCs这样一个神秘角色有一点了解呢?

至今,VOCs仍是一个神秘角色,有待人类更进一步地认识它。

参考文献

[1]     胡中源,顾煜澄,孙利萍,韩俊,王恩生.国内标准中挥发性有机化合物的定义解析[J].电镀与涂饰,2018,37(14):644-651.

[2]     早福,正孝,王晶.大气中的光化学反应[J].环境科学研究,1979(04):18-32.

[3]     唐孝炎,张远航,邵敏.大气环境化学[M].高等教育出版社:北京,2006:1.

[4]     郝吉明,马广大,王书肖.大气污染控制工程[M].高等教育出版社:北京,2010:1.