李紅，李雷，許伶紅，王宗爽，張新民，王學中，段菁春，夏芬美,5，張正正,5

1. 中國環(huán)境科學研究院 環(huán)境基準與風險評估國家重點實驗室，北京 100012 2. 大氣環(huán)境與裝備技術協(xié)同創(chuàng)新中心，南京 210044 3. 南京白云化工環(huán)境監(jiān)測有限公司，南京 210047 4. 浙江省舟山市岱山縣環(huán)境保護局，舟山 316200 5. 貴州大學資源與環(huán)境工程學院，貴陽 550025

大氣揮發(fā)性有機化合物環(huán)境基準研究進展與展望

李紅1,2,*，李雷1,3，許伶紅1,4，王宗爽1，張新民1，王學中1，段菁春1，夏芬美1,5，張正正1,5

1. 中國環(huán)境科學研究院 環(huán)境基準與風險評估國家重點實驗室，北京 100012 2. 大氣環(huán)境與裝備技術協(xié)同創(chuàng)新中心，南京 210044 3. 南京白云化工環(huán)境監(jiān)測有限公司，南京 210047 4. 浙江省舟山市岱山縣環(huán)境保護局，舟山 316200 5. 貴州大學資源與環(huán)境工程學院，貴陽 550025

揮發(fā)性有機化合物(VOCs)中的許多物種對人體具有危害性，同時，VOCs對大氣環(huán)境產生著重要的影響。目前我國部分區(qū)域大氣VOCs污染已經(jīng)十分嚴重，控制大氣VOCs污染對于改善環(huán)境空氣質量，保護人體健康具有重要意義。國際上許多國家或國際組織制定了大氣VOCs環(huán)境基準或者發(fā)布了大氣VOCs環(huán)境基準指導值，這對于加強VOCs污染控制及環(huán)境管理可以起到重要作用。我國尚未制定大氣VOCs環(huán)境基準，亟待開展系統(tǒng)的研究工作。在綜述國際大氣VOCs環(huán)境基準研究進展，介紹當前我國大氣VOCs環(huán)境基準研究情況的基礎上，分析了我國大氣VOCs環(huán)境基準的研究需求，并對今后的系統(tǒng)研究提出了建議。

揮發(fā)性有機化合物；大氣環(huán)境；環(huán)境基準；研究需求；發(fā)展趨勢

空氣中的有機化合物可以分為揮發(fā)性有機化合物(VOCs)、半揮發(fā)性有機化合物(SVOCs)和顆粒態(tài)有機化合物(POM)[1]。VOCs廣泛存在于水、土壤和大氣環(huán)境中，在常溫下可以蒸汽的形式存在于大氣中，可能是僅次于顆粒物的第二大類分布廣泛、種類繁多的大氣污染物。VOCs中的許多物質對人體具有危害性，且其危害性具有隱蔽性、潛伏性和積累性[2]；同時，VOCs對大氣環(huán)境產生著重要的影響[3]。大氣中部分VOCs積極參與大氣光化學氧化過程，生成臭氧等有害的光化學氧化劑；并參與大氣中二次顆粒物的形成。某些VOCs(如氟氯烴)還對臭氧層具有破壞作用；此外，一些VOCs強烈地吸收紅外線，導致全球氣候變暖[4]。

大氣中VOCs的污染已經(jīng)十分嚴重，甚至在人跡罕至的北極圈也發(fā)現(xiàn)存在某些VOCs物種，因此，控制大氣中VOCs的污染非常重要。國際上許多國家就控制大氣中VOCs的含量采取了相應的措施，其中包括制定大氣VOCs環(huán)境基準，為大氣VOCs環(huán)境空氣質量管理的制定提供科學依據(jù)[5-12]。我國目前尚未制定大氣VOCs環(huán)境基準，亟待開展系統(tǒng)性的研究工作。基于此，本文在綜述國際上大氣VOCs環(huán)境基準研究進展的基礎上，對當前我國大氣VOCs環(huán)境基準研究情況進行介紹，分析我國大氣VOCs環(huán)境基準的研究需求，并對今后我國大氣VOCs環(huán)境基準的系統(tǒng)研究提出建議。

1 國際大氣VOCs基準領域發(fā)展態(tài)勢與方法學概述(Overview of the international development tendency and the methodology of atmospheric environment criteria of VOCs)

1.1 國際大氣VOCs基準文件分析

大氣VOCs環(huán)境基準是指大氣環(huán)境中VOCs對人體健康不產生不良或有害影響的最大劑量或濃度，或者超過這個劑量或濃度就對人體健康產生不良或有害的效應；或者說，是指當大氣中某一VOCs的含量為一閾值或一個范圍值時，人或生物生活在其中不會發(fā)生不良的或有害的影響。大氣VOCs基準是制定大氣VOCs環(huán)境管理政策的科學基礎，尤其是制定VOCs環(huán)境空氣質量標準的科學依據(jù)。大氣VOCs環(huán)境標準規(guī)定的VOCs容許劑量或濃度原則上應小于或等于相應的基準值。大氣VOCs環(huán)境基準根據(jù)保護對象不同可分為基于人體健康的環(huán)境空氣人體健康基準與基于生態(tài)系統(tǒng)保護的環(huán)境空氣生態(tài)基準；對于人體健康基準，按照空氣環(huán)境種類可以分為室內環(huán)境空氣質量基準和室外環(huán)境空氣質量基準，在理論和方法學上有一定的差異。針對于VOCs，目前國際上主要制定了環(huán)境空氣人體健康基準[5-12]，除加拿大在2005年頒布的《Indoor Air Quality Guidelines and Standards》文件中專門制定了室內空氣中VOCs環(huán)境基準外，其他國際組織或國家尚未專門制定室內空氣中VOCs環(huán)境基準。

對世界上大氣VOCs基準文件的較全面調研表明，目前世界衛(wèi)生組織(WHO)、美國、加拿大、歐盟、新西蘭、牙買加等主要國家/地區(qū)和國際組織制定了大氣VOCs環(huán)境基準值，即環(huán)境空氣人體健康基準值。相關基準文件信息見表1。

1987年WHO發(fā)布了針對歐洲的空氣質量準則，該準則中包括了丙烯腈和氯乙烯等VOCs的指導值。自1993年以來，基于空氣污染物的流行病學研究、毒理學研究成果，該指南被多次修改和更新，在此過程中不斷有新的VOCs物種被加入。在2005年WHO更新的針對全球的空氣質量準則中，包括了關于11種VOCs物種的基準值說明(表2)[7]。

表1 國際上包含大氣VOCs基準值/標準值的文件列表[5-13]

表2 WHO“歐洲環(huán)境空氣質量準則(第二版)”中規(guī)定的VOCs指導值

WHO于1987年發(fā)布的針對歐洲的空氣質量準則是基于對歐洲和北美地區(qū)的流行病學和毒理學文獻成果提出的，未考慮發(fā)展中國家環(huán)境空氣中的暴露濃度和這些國家的實際情況；但該準則發(fā)布后，世界上很多國家，尤其是歐共體國家和廣大發(fā)展中國家在制定有關環(huán)境空氣質量標準時都參考該準則。鑒于發(fā)展中國家的不同情況，針對歐洲提出的空氣質量指南可能會對其他國家產生誤導。溫度、濕度、海拔高度、背景濃度和營養(yǎng)狀況等多種因素可能會影響暴露于空氣污染的人群的健康結果。為使WHO提出的空氣質量準則能夠適用于全球各國，在1997年12月2日到12月5日，WHO在其總部召開了一個專責小組會議。這次會議的成果在于2000年WHO出版了針對全球的“環(huán)境空氣質量指南”文件，并在2005進行了更新[7]。此指導文件將VOCs物種分為“具有非致癌性健康終點的VOCs”和“具有致癌性健康終點的VOCs”兩大類，并對具有非致癌性健康終點的VOCs以列表的形式給出了基準值說明。

對國外大氣VOCs基準文件，特別是WHO“歐洲環(huán)境空氣質量指南(第二版)”中VOCs物種基準值推導原則的研讀表明：

(1)國外大氣VOCs基準研究中存在尚未確定部分毒害性VOCs物種的基準值、以及一些VOCs物種的基準值尚有待于進一步研究確定的現(xiàn)象；

(2)國外大氣VOCs基準推導過程中綜合應用了流行病學、人群非職業(yè)性暴露健康風險、動物毒理學實驗、人群職業(yè)性暴露健康風險等方面的研究結果；

(3)國外大氣VOCs基準值具有不同值的表示方法，主要包括指導值(guideline value)、可容許濃度(tolerable concentration)、可容許的每日吸入量(tolerable daily intake)等表示方法；

(4)國外大氣VOCs基準體系本身也處在發(fā)展階段，需要逐步完善。

1.2 國際上大氣VOCs環(huán)境基準方法學研究

環(huán)境流行病學、職業(yè)流行病學、毒理學、大氣環(huán)境科學、環(huán)境健康學、生態(tài)學、統(tǒng)計學等學科的研究成果已經(jīng)成為當今開展環(huán)境空氣質量基準研究的基礎，經(jīng)過近30年的發(fā)展，國際上已經(jīng)形成了較為系統(tǒng)的理論與方法學，較為成熟的支撐技術包括大氣污染物風險篩查、分析監(jiān)測、毒性測試、暴露測量、效應篩選、危害評估和風險評估等技術。

縱觀國際上基于人體健康保護的大氣環(huán)境基準理論與方法學研究，雖然各個國際/地區(qū)/組織各有特色，但是基本上形成了比較一致的理論與方法學，其中以WHO在制定《歐洲空氣質量指南》和針對全球的《環(huán)境空氣質量指南》文件中形成的理論與方法學最為成熟，同時形成了比較完備的VOCs基準方法學。總結說明如下：

(1)確定目標VOCs基準污染物的篩選原則，在目前的篩選原則中主要包括了污染物與其污染源存在的廣泛性、污染水平狀態(tài)與變化趨勢、監(jiān)測的可行性、人體健康與非人體健康(如生態(tài)毒性)的影響情況、以及目前與健康危害相關的重要信息與相關資料的充足性等方面。

(2)確定統(tǒng)一的閾值概念的使用方法、不確定性因子的應用方法、風險評價方法、致癌物的定量健康風險評價方法。

(3)詳細了解與深入審查所確定的目標VOCs基準污染物的科學背景資料，包括污染物的動物毒性數(shù)據(jù)、流行病學研究結果(長期暴露與死亡率，短期暴露與健康效應)、毒性反應類型、定毒性反應是否存在閾值、相互作用的意義以及人群敏感性與暴露水平的變化、風險評價數(shù)據(jù)等。

(4)針對相關數(shù)據(jù)較少、難以確定定量關系的VOCs基準污染物，在確定用于識別人群接受水平的指導值時，要進行科學判斷，并達成共識，可以使用“不良影響”和“充足證據(jù)”等主觀術語。

(5)針對具有非致癌終點的污染物，設定在一定暴露時間內無毒害作用的最大劑量作為該污染物的基準值；同時，基準值并不局限于一定時間內無明顯健康危險的污染物最大劑量值，還包括對相關領域的各種推薦和指導。

(6)針對已知人類致癌物或至少有證據(jù)表明對人類有致癌性的致癌物，設定引發(fā)終身癌癥風險的估算值作為基準值；致癌物的風險估算值并不代表安全值，而是對不同致癌物質的致癌可能性進行對比并進行整體風險評價。對人類有致癌性的致癌物的癌癥風險評價主要分為兩步：量化評價某一物質屬于人類致癌物的可能性，以及量化評價已知濃度和暴露時間下發(fā)生癌癥風險的可能性。

2 我國大氣VOCs基準研究現(xiàn)狀和需求(Status and demands of the studies on atmospheric environment criteria of VOCs in China)

2.1 我國大氣VOCs環(huán)境基準與相關標準現(xiàn)狀 我國目前還沒有提出/制定出基于人體健康的環(huán)境空氣人體健康VOCs基準與基于生態(tài)系統(tǒng)保護的環(huán)境空氣生態(tài)VOCs基準。在現(xiàn)行的《環(huán)境空氣質量標準》(GB 3095—1996)和2012年2月發(fā)布的《環(huán)境空氣質量標準》(GB 3095—2012)中未涉及VOCs物種。

我國現(xiàn)行的室內環(huán)境空氣質量標準中涉及了VOCs物種的標準主要有《室內空氣中對二氯苯衛(wèi)生標準》(GB 18468—2001)、《室內空氣質量標準》(GB/T 18883—2002)、《長途客車內空氣質量》(GB/T 17729—2009)、《民用建筑工程室內環(huán)境污染控制規(guī)范》(GB 50325—2010)與《乘用車內空氣質量評價指南》(GB/T 27630—2011)(表3)。這些標準中涉及的VOCs物種類型主要為苯系物與甲醛以及總揮發(fā)性有機物，標準值(即濃度限值)的確定主要參考了國外的基準值[14-15]。

表3 我國現(xiàn)行室內環(huán)境空氣質量標準/規(guī)范中對VOCs物種的限定[16-17]

續(xù)表3

4《民用建筑工程室內環(huán)境污染控制規(guī)范》(GB50325-2010)ControlNormfortheIndoorEnvironmentalPollutionofCivilBuildingEngineering(GB50325-2010)住房和城鄉(xiāng)建設部與國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局/2010年8月MinistryofHousingandUrbanRuralDevelopmentofChina,GeneralAdministrationofQualitySupervision,InspectionandQuarantineofChina/August,2010民用建筑工程室內環(huán)境Indoorenvironmentofcivilbuildingengineering甲醛FormaldehydeⅠ類*ClassⅠ*0.08mg·m-3Ⅱ類*ClassⅡ*0.1mg·m-3苯BenzeneⅠ類*ClassⅠ*0.09mg·m-3Ⅱ類*ClassⅡ*0.09mg·m-3總揮發(fā)性有機化合物(TVOC)Totalvolatileorganiccompounds(TVOC)Ⅰ類*ClassⅠ*0.05mg·m-3Ⅱ類*ClassⅡ*0.06mg·m-35《乘用車內空氣質量評價指南》(GB/T27630-2011)GuidelineforAirQualityAssessmentofPassengerCar(GB/T27630-2011)國家環(huán)境保護部與國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局/2010年10月MinistryofEnvironmentalProtectionofChina,GeneralAdministrationofQualitySupervision,InspectionandQuarantineofChina/October,2010適用于乘用車內空氣質量的評價,主要適用于銷售的新生產汽車,使用中的車輛也可參照使用。Theassessmentofairqualityincars,mainlyapplingtonewcarsforsale,vehicalsinusemayalsobereferredto.苯≤0.11mg·m-3,甲苯≤1.10mg·m-3,二甲苯≤1.50mg·m-3,乙苯≤1.50mg·m-3,苯乙烯≤0.26mg·m-3,甲醛≤0.10mg·m-3,乙醛≤0.05mg·m-3,丙烯醛≤0.05mg·m-3Benzene≤0.11mg·m-3,Toluene≤1.10mg·m-3,Xylene≤1.50mg·m-3,Ethylbenzene≤1.50mg·m-3,Styrene≤0.26mg·m-3,Formalde-hyde≤0.10mg·m-3,Acetaldehyde≤0.05mg·m-3,Acraldehyde≤0.05mg·m-3

注：*，Ⅰ類民用建筑工程指民用住宅、醫(yī)院、老年建筑、幼兒園、學校教室等民用建筑工程；Ⅱ類民用建筑工程類指辦公樓、商店、旅館、文化娛樂場所、書店、圖書館、展覽館、體育館、公共交通等候室、餐廳、理發(fā)店等民用建筑工程。

Notes: *, Civil Building Engineering-ClassⅠrefers to those civil building engineerings such as residential houses, hospitals, old buildings, kindergartens, school classrooms, etc; Civil Building Engineering-ClassⅡrefers to those civil building engineerings such as office buildings, shops, hotels, entertainment centers, bookstores, libraries, exhibition halls, stadiums, public transport waiting rooms, restaurants, barber shops, etc.

我國現(xiàn)行大氣污染物排放標準中涉及VOCs物種的標準主要包括[18]：

(1)《惡臭污染物排放標準》(GB14554—93)：1993年8月由國家環(huán)境保護局與國家技術監(jiān)督局共同發(fā)布，并于1994年1月正式實施。該標準適用于全國所有向大氣排放惡臭氣體單位及垃圾堆放場的排放管理以及建設項目的環(huán)境影響評價、設計、竣工驗收及其建成后的排放管理；規(guī)定于1994年6月1日起立項的新、擴、改建設項目及其建成后投產的企業(yè)在不同的排氣筒高度排放出的甲硫醇、甲硫醚、苯乙烯、二甲二硫醚、三甲胺、苯乙烯等一次最大排放限值及無組織排放源的廠界濃度限值。

(2)《大氣污染物綜合排放標準》(GB 16297—1996)：1996年4月由國家環(huán)?？偩职l(fā)布，并于1997年1月正式實施。該標準適用于現(xiàn)有污染源大氣污染物排放管理，以及建設項目的環(huán)境影響評價、設計、環(huán)境保護設施竣工驗收及其投產后的大氣污染物排放管理；規(guī)定了現(xiàn)有污染源和新有污染源苯、甲苯、二甲苯、甲醛、乙醛、丙烯腈、丙烯醛、甲醇、苯胺類、氯苯類、硝基苯類、氯乙烯、非甲烷總烴的無組織排放監(jiān)控濃度限值。

(3)機動車相關排放標準：我國目前共有16項機動車排放相關標準中對我國各類型機動車的排放污染物，規(guī)定了與VOCs相關的排放限值及測定方法，但是主要僅規(guī)定了碳氫化合物或非甲烷碳氫化合物或總碳氫的限值，尚未就具體的VOCs物種的排放進行限定。

(4)相關行業(yè)排放標準：我國目前共有5項行業(yè)大氣污染物排放標準中規(guī)定了與VOCs相關的排放限值，即《合成革與人造革工業(yè)污染物排放標準》(GB 21902—2008)、《橡膠制品工業(yè)污染物排放標準》(GB 27632—2011)、《軋鋼工業(yè)大氣污染物排放標準》(GB 28665—2012)、《煉焦化學工業(yè)污染物排放標準》(GB 16171—2012)、《電池工業(yè)污染物排放標準》(GB 30484—2013)。這些行業(yè)標準規(guī)定了相關行業(yè)的大氣污染物排放限值，前3項行業(yè)標準還規(guī)定了廠界無組織排放限值，所涉及的與VOCs相關的物種主要為苯系物、VOCs/非甲烷總烴。

我國已經(jīng)發(fā)布了多項環(huán)境空氣中或污染源排放VOCs相關的監(jiān)測方法標準/規(guī)范。新近發(fā)布的《環(huán)境空氣揮發(fā)性有機物的測定吸附管采樣-熱脫附/氣相色譜-質譜法》(HJ644—2013)、《環(huán)境空氣揮發(fā)性鹵代烴的測定吸附管采樣/氣相色譜法》(HJ645—2013)、《空氣醛、酮類化合物的測定高效液相色譜法》(HJ 683-2014)的實施將促進我國大氣VOCs分析監(jiān)測研究工作。

2.2 我國大氣VOCs基準研究狀況

我國開展大氣VOCs研究始于蘭州市光化學煙霧研究，起步較晚，水平也比較低。隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展和機動車數(shù)量的迅猛增加，中國部分城市和地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)高濃度臭氧以及光化學煙霧污染的趨勢。基于對光化學煙霧問題深入研究的需要，從20世紀90年代開始，我國學者逐步深入地開展了對近地面臭氧的重要前體物VOCs的研究[19-29]。

2.2.1 源排放特征研究

20世紀90年代中期以來，已經(jīng)開始了一些VOCs污染源排放的測試研究，初步研究表明我國大氣中VOCs的人為污染源可以分為固定源、流動源和無組織排放源3類[30-37]。固定源包括燃煤污染源和燃油污染源不完全燃燒的排放、工業(yè)生產過程(如電子元器件的脫脂、印刷、人造革、醫(yī)藥、石油化工、工業(yè)廢氣和廢水等)、廢棄物的燃燒排放和垃圾填埋；流動源包括各類機動車燃料箱和汽化器內未燃燒汽油的蒸發(fā)及尾氣的排放；無組織排放源包括油品儲運泄露、油漆涂料溶劑和粘合劑的使用、餐飲服務業(yè)、家庭炊煙、裝修及裝飾材料、衣物干洗、化學清洗劑、某些應急事故(天然氣、石油等的泄露和爆炸)等的排放等。

2.2.2 污染狀況及反應機制研究研究

與此同時，研究者逐步開展了不同城市與地區(qū)大氣VOCs的污染狀況、來源分析、變化規(guī)律及其對近地面臭氧形成作用的研究工作[38-52]。研究表明與其他國家城市相比，我國城市環(huán)境空氣中的VOCs含量處于中等偏上水平，組成復雜；近些年我國城市環(huán)境空氣中的VOCs含量呈增加態(tài)勢，值得引起關注，交通路口和城市主干道環(huán)境空氣中的VOCs含量較高，石化區(qū)的更高。到目前為止，受技術水平和經(jīng)濟實力的制約，我國有關VOCs污染狀況的研究存在嚴重的不足，觀測實驗十分零散，時間系列非常不完整，實驗儀器設備標準不統(tǒng)一，校準物質來源欠規(guī)范，多數(shù)實驗持續(xù)時間過短，迄今為止關于系統(tǒng)、長期的城市大氣VOCs濃度變化情況的觀測報道不多見，還沒有形成有關我國大氣VOCs污染狀況以及季節(jié)變化動態(tài)和年際變化趨勢的認識。

由于VOCs為近地面臭氧形成的重要前體物，同時也是形成二次有機氣溶膠的重要前體物，研究者也開展了一些有關VOCs對近地面臭氧和二次有機氣溶膠形成作用的研究工作[53-65]，特別是生物源排放VOCs參加大氣光化學反應形成臭氧和二次有機氣溶膠的機理研究工作。這些研究為進行近地面臭氧形成敏感性診斷和提出近地面臭氧控制對策，以及提出大氣細粒子污染控制對策提供了有力的技術支撐。

2.2.3 毒理學研究

VOCs中的許多物質對人體具有危害性，如苯、多環(huán)芳烴、氯乙烯、乙腈等。某些VOCs可刺激眼睛、皮膚和呼吸系統(tǒng)，某些VOCs則為致癌物，可引起白血病。VOCs在一般環(huán)境濃度下不會產生直接的毒性，但它們可在人體中長期積累，而最終對人體產生“三致”(致癌、致畸、致突變)作用，因此VOCs對人體的危害具有隱蔽性、潛伏性和積累性。

研究VOCS毒性機理的主要過程是深入理解VOCs在體內的毒性代謝動力學過程。VOCs的代謝動力學是應用動力學原理來研究各種靶VOCS物種在體內的吸收、分布、生物轉運、轉化、排泄等過程變化規(guī)律的科學，研究方法主要包括描述性方法、房室模型方法與生理模型方法，我國目前主要開展了描述性的研究工作[66-77]。研究者主要利用細胞培養(yǎng)技術、動物吸入染毒法、四唑鹽比色法(MTT法)、整體動物致畸試驗法等技術或方法針對VOCs對呼吸系統(tǒng)、內臟器官、外周血液、免疫功能、生殖和胚胎發(fā)育、遺傳、神經(jīng)系統(tǒng)、軟骨發(fā)育、骨髓造血等方面的毒性進行了研究，結果表明部分VOCs物種(如苯系物、三氯甲烷、丙烯腈、甲醛等)對上述器官或系統(tǒng)或功能具有明確的毒性。

2.2.4 健康風險評價研究

由于VOCs是室內空氣污染中的重要組成部分，有些組分已被動物實驗和人群流行病學證實為人類致癌物，隨著我國室內裝修熱和室內環(huán)境對人體健康影響日益受到關注，研究人員開展了大量有關室內環(huán)境中VOCs污染狀況，以及健康危害性評價的研究工作[78-92]。相對而言，有關環(huán)境空氣中VOCs健康影響方面研究的報道較少，目前主要是在比較發(fā)達的城市開展了大氣中苯系物的人體健康風險評價研究。綜合歸納近年來我國環(huán)境空氣中苯系物的人體健康風險評價的研究結果表明我國部分城市、甚至于在經(jīng)濟發(fā)達的沿海地區(qū)的區(qū)域背景點位環(huán)境空氣中的苯存在較大的人體致癌風險[93-103]，因此，為改善環(huán)境空氣質量和保護居民健康，我國有必要加快苯的大氣環(huán)境質量基準研究工作進程，并考慮在環(huán)境空氣質量標準中增加苯的質量濃度標準。

2.2.5 流行病學研究

通常，流行病學研究結論是形成大氣污染物對健康影響定量評估認識的關鍵性參考依據(jù)，我國目前關于大氣VOCs對非職業(yè)暴露健康影響的流行病學研究尚不多見。綜合1990年1月1日至2014年12月期間發(fā)表在國際國內期刊上關于大氣VOCs污染對健康影響的流行病學研究結果表明，針對中國大陸的研究主要有17篇文獻[104-120]，研究方法分別為綜述(3篇)、病例對照研究(6篇)、橫斷面研究(1篇)、時間序列研究(1篇)、其他方法(6篇)。關于VOCs對死亡率和住院率的影響主要限于對于VOCs職業(yè)暴露方面的研究，在所查的文獻中尚未見到關于VOCs非職業(yè)暴露情況下對死亡率和住院率的影響方面的研究。

從污染物種類來看，目前所查到的有關VOCs的文獻中，關于苯系物對人體健康影響的文獻相對較多，主要調查了VOCs，特別是苯系物對人體血液疾病(主要包括急性骨髓性白血病、多發(fā)性骨髓瘤、急性白血病)、呼吸系統(tǒng)(主要包括哮喘、鼻炎、肺功能、呼吸道急性敏感)、神經(jīng)系統(tǒng)(主要包括頭痛、神經(jīng)管缺損)、皮膚疾病(主要包括皮膚光敏癥、慢性蕁麻疹)、遺傳性疾病(主要包括染色體畸變、氧化性DNA損傷)、泌尿系統(tǒng)疾病的影響。

綜上所述，我國目前主要開展了與近地面臭氧形成相關的大氣VOCs的污染狀況、時空變化特征、污染源識別、對臭氧形成的作用等方面的研究工作，但尚缺乏系統(tǒng)性；在大氣VOCs的人體健康影響方面的研究工作較少，亟待開展有關毒害性大氣VOCs的污染狀況與人體健康影響方面的系統(tǒng)研究，為政府部門制定大氣VOCs污染控制政策提供準確的參考分析數(shù)據(jù)。

2.3 我國大氣VOCs基準研究需求

目前，隨著我國城市發(fā)展和城市化進程的加快，大氣中VOCs污染問題已經(jīng)在城市中出現(xiàn)，城市環(huán)境空氣中VOCs的組成越來越復雜，濃度大幅度上升，它們在大氣環(huán)境中的污染狀況、時空分布規(guī)律，對臭氧形成的影響，以及對人體健康的危害正受到人們的關注[121-126]。近年來，我國長三角和京津冀地區(qū)的區(qū)域性光化學污染嚴重，珠三角地區(qū)灰霾天氣日趨嚴重，在這些地區(qū)高濃度VOCs已經(jīng)成為上述復合空氣污染問題的重要環(huán)境影響因子之一[127-138]，對區(qū)域環(huán)境空氣質量造成了重大影響，對公眾健康和生態(tài)環(huán)境帶來了潛在危害。國家已經(jīng)開始重視VOCs的污染控制工作，國家環(huán)境保護部于2013年5月發(fā)布了《揮發(fā)性有機物(VOCs)污染防治技術政策》指導性文件[139]，提出了VOCs污染防治應遵循源頭和過程控制與末端治理相結合的綜合防治原則，但是在國家層面上，我國目前尚未制定環(huán)境空氣中VOCs物種質量標準，在常規(guī)環(huán)境空氣質量監(jiān)測項目中尚未納入VOCs/VOCs指標，我國目前也還沒有制定有關VOCs控制的國家環(huán)境管理戰(zhàn)略規(guī)劃。

因此，我國亟待開展大氣VOCs污染控制工作，需要建立完整的VOCs污染控制管理體系，為此，需要建立納入了大氣VOCs指標的環(huán)境空氣質量標準。由于缺乏我國大氣環(huán)境質量基準等基礎理論的系統(tǒng)研究，我國環(huán)境空氣質量標準主要是在參照和借鑒國外發(fā)達國家的基準和標準的基礎上制定，其適用性和適應性值得商榷。為制定適合我國國情的環(huán)境空氣VOCs質量標準，急需從國家層面上、從我國國情和污染控制需要考慮、從實際管理角度考慮，開展適合我國大氣環(huán)境特定特點的大氣VOCs環(huán)境基準研究，以便為國家早日制定大氣中VOCs的控制標準提供依據(jù)[140]。

3 我國大氣VOCs基準研究發(fā)展趨勢分析(Analysis of the development trends of the studies on atmospheric environment criteria of VOCs in China)

我國大氣VOCs基準研究嚴重滯后，目前尚未開展過系統(tǒng)的大氣VOCs環(huán)境基準研究，更沒有國家保護人體健康的大氣VOCs環(huán)境基準體系，對大氣VOCs基準在大氣VOCs標準制定和環(huán)境管理體系中的作用還缺乏足夠的重視。為避免今后我國大氣VOCs環(huán)境管理和保護工作中的“過保護”和“欠保護”的問題，開展我國大氣VOCs環(huán)境基準體系研究勢在必行。為保證大氣VOCs基準系統(tǒng)研究的科學性，建議遵循以下原則：

(1)我國幅員廣闊、地區(qū)差異大、VOCs污染源負責，基準值可具有區(qū)域/地區(qū)差異和季節(jié)差異；

(2)可遵循逐步實施的原則；

(3)應基于嚴格目標物篩選甄別的基礎提出目標VOCs清單；

(4)應依據(jù)大氣VOCs與人體健康影響的最新科學研究證據(jù)確定大氣VOCs環(huán)境基準值。

為了盡快為我國制定科學、合理的大氣VOCs環(huán)境標準提供基礎數(shù)據(jù)，有必要系統(tǒng)開展以下幾個方面的工作：調研和總結國外已有的大氣VOCs基準理論、制定程序、方法學等文件，篩選適合我國借鑒的參考數(shù)據(jù)和技術方法，構建我國大氣VOCs基準技術框架；在此工作的基礎上制定我國大氣VOCs基準中長期路線圖，在充分研究我國大氣VOCs污染特征(包括物種組成與濃度特征)，特別是毒害性大氣VOCs污染特征的基礎上，加強科學規(guī)劃，提出毒害性大氣VOCs基準研究的優(yōu)先順序，制定近期和遠期目標，按照重點突破和逐步推進的原則全面開展我國大氣VOCs基準的研究工作。

建議可以按照以下研究步驟逐步推進我國大氣VOCs環(huán)境基準研究工作：

(1)篩選甄別目標VOCs

在系統(tǒng)總結我國大氣VOCs環(huán)境污染狀況的情況下，進行VOCs環(huán)境污染狀況的補充研究，全面了解我國大氣VOCs污染狀況；根據(jù)國際國內最新的關于VOCs人體健康影響與毒性研究成果以及國外基準文件中的目標VOCs情況，篩選我國大氣VOCs控制目標物。

(2)開展目標VOCs的暴露評價和風險評價工作

進行非職業(yè)性的目標VOCs暴露風險評價，獲得長期暴露與死亡率、短期暴露與健康效應的關系；同時開展低濃度目標VOCs職業(yè)暴露風險評價工作，獲得長期低濃度職業(yè)性暴露與健康危害的關系。

(3)開展目標VOCs的毒性機理研究工作

在調研國際研究情況的基礎上，利用多種研究方法，深入開展目標VOCs的毒性機理研究工作，獲得關于明確的關于目標VOCs的毒性機理的認識。

(4)提出目標VOCs的基準值

在上述研究的基礎上，剔除目標VOCs健康危害的復合效應的影響，考慮區(qū)域/地區(qū)差異和季節(jié)差異，依據(jù)非職業(yè)性長期暴露與短期暴露評價結果，參考毒理學研究、職業(yè)暴露研究結果，提出基于人體健康影響的VOCs基準值。

致謝：感謝北京大學黃薇老師與劉兆榮老師、上海大學尚羽老師、南開大學王寶慶老師、蒲曉璞老師、桂林理工大學孟令碩同學及北京石油化工學院承啟同學對本研究工作提供的幫助。

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Advances and Prospective of Research on Atmospheric Environment Criteria of VOCs

Li Hong1,2,*, Li Lei1,3, Xu Linghong1,4, Wang Zongshuang1, Zhang Xinmin1, Wang Xuezhong1, Duan Jingchun1, Xia Fenmei1,5, Zhang Zhengzheng1,5

1. State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China 2. Collaborative Innovation Center of Atmospheric Environment and Equipment Technology, Nanjing 210044, China 3. Nanjing Baiyun Chemical Industry Environmental Monitoring Co. Ltd., Nanjing 210047, China 4. Daishan County Environmental Protection Bureau, Zhoushan 316200, China 5. College of Resource and Environmental Engineering, Guizhou University, Guiyang 550025, China

6 January 2015 accepted 3 March 2015

Many species of volatile organic compounds (VOCs) may have a variety of harmful health effects on human beings, and VOCs play a significant role in the atmospheric environment. The pollution of VOCs in the atmospheric environment of some regions in China has become a serious problem in recent years; therefore, pollution control of VOCs in the atmospheric environment is important for the improvement of ambient air quality and the protection of human health. Atmospheric environment criteria of VOCs have been formulated in some developed countries or ambient air quality guidelines of VOCs have been designated by some international organizations, which is very helpful to the implementation of the control countermeasures of VOCs in the atmosphere and to the environmental management of VOCs pollution. However, atmospheric environment criteria of VOCs have not been developed in China up to now, therefore it is necessary to carry out the systematic research work in this field in China. In this paper, some atmospheric environment criteria of VOCs formulated by developed countries and international organizations were first summarized, then the study status of atmospheric environment criteria of VOCs in China was introduced, and the research demands of atmospheric environment criteria of VOCs in China were analyzed. Finally, the suggestion was put forward for the future research on atmospheric environment criteria of VOCs in China.

volatile organic compounds (VOCs); atmospheric environment; environmental criteria; research needs; trend of development

國家環(huán)境保護公益性行業(yè)科研專項重大項目(201009032)；國家環(huán)境保護公益性行業(yè)專項(201409005)

李紅(1969-)，女，博士，研究員，研究方向為大氣氣溶膠污染特征、光化學煙霧污染特征與大氣環(huán)境基準體系構建， E-mail: lihong@craes.org.cn；

10.7524/AJE.1673-5897.20150106001

2015-01-06 錄用日期：2015-03-03

1673-5897(2015)1-040-18

X171.5

A

李紅, 李雷, 許伶紅, 等. 大氣揮發(fā)性有機化合物環(huán)境基準研究進展與展望[J]. 生態(tài)毒理學報, 2015, 10(1): 40-57

Li H, Li L, Xu L H, et al. Advances and prospective of research on atmospheric environment criteria of VOCs [J]. Asian Journal of Ecotoxicology, 2015, 10(1): 40-57 (in Chinese)