張 玲

(葫蘆島市環(huán)境監(jiān)測中心站，遼寧 葫蘆島 125000)

1 引言

隨著經(jīng)濟的高速發(fā)展，人們生活水平的迅速提高，汽車、摩托車等機動車的不斷遞增，工業(yè)企業(yè)的大量興起，大氣中揮發(fā)性有機物的污染越來越明顯，臭氧的沉降也越來越迅速，對人體的健康威脅也越來越大。目前國內對揮發(fā)性有機物污染的研究也越來越多，加快研究揮發(fā)性有機物的污染特征，這對大氣環(huán)境的保護及污染染的防治也具有很強的現(xiàn)實意義。

2 揮發(fā)性有機物的定義

揮發(fā)性有機物，常用VOCs表示，它是Volatile Organic Compounds三個詞第一個字母的縮寫。根據(jù)世界衛(wèi)生組織的定義，揮發(fā)性有機化合物是指在25℃蒸汽壓大于133.32Pa，沸點為50～260℃的各種有機化合物。

VOCs按化學結構可以進一步分為烷經(jīng)類、芳烴類、酯類、醛類等，目前已鑒定出的有300余種。VOCs多半具有光化學反應性[1]，經(jīng)由紫外光照射，會與大氣中其他化學成分反應，形成二次污染物(如臭氧、高氧化物等)或者化學活性較強的中間產(chǎn)物(如自由基等)，從而增加煙霧、臭氧的地表濃度造成對生態(tài)環(huán)境的危害。

3 揮發(fā)性有機物的危害

揮發(fā)性有機物大多不溶于水，空氣中的揮發(fā)性有機物常以氣態(tài)形式存在，因此能直接通過呼吸系統(tǒng)進入人體內。

研究表明：一些揮發(fā)性有機物對人體具有致癌作用，揮發(fā)性有機物的毒性和它們的電負性成正，對人體的危害主要是切斷細胞內電子的傳遞，損害細胞內部的代謝。

一些揮發(fā)性鹵代烴對動物具有致癌和致畸作用，吸入揮發(fā)性鹵代經(jīng)能對中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生不可逆轉的損害，尤其是三鹵甲烷進入人體后對肝臟、腎臟、血液具有毒害作用。鹵代烴易在人體脂肪中積累，因此這類物質質的污染已受到廣泛的重視[2]。

揮發(fā)性有機物可混溶于苯、醇、醚等多數(shù)有機溶劑，大多對皮膚、粘膜有刺激性，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉作用。其所表現(xiàn)出的毒性、刺激性、致癌作用和具有的特殊氣味能導致人體呈現(xiàn)種種不適反應。

揮發(fā)性有機物具有相對強的活性，是一種性格比較活潑的氣體，導致它們在大氣中既可以以一次揮發(fā)物的氣態(tài)存在，又可以在紫外線照射下，在PM10顆粒物中發(fā)生無窮無盡的變化，再次生成為固態(tài)、液態(tài)或二者并存的二次顆粒物存在，且參與反應的這些化合物壽命相對較長，可以隨著風吹雨淋等天氣變化，或者飄移擴散，或者進入水和土壤，污染環(huán)境。

盡管目前科學界對揮發(fā)性有機物在大氣污染中的具體作為和反應機理還沒有完全弄清楚，但它的危險性卻是眾所周知?？諝庵袚]發(fā)性有機物對環(huán)境的影響主要表現(xiàn)在三方面：

(1)大多數(shù)揮發(fā)性有機物有毒、有惡臭，一部分揮發(fā)性有機物有致癌；

(2)在陽光照射下，大氣中的氮氧化物、碳氨化合物與氧化劑發(fā)生光化學反應，生成光化學煙霧，危害人體健康及作物生長；

(3)鹵烴類揮發(fā)性有機物可破壞臭氧層。

世界衛(wèi)生組織和美國環(huán)保局認為空氣中0.3μg/L的苯就可使每百萬的接觸者中4～8人面臨患白血病的危險，而且這種危險與揮發(fā)性有機物的濃度成正比它們通過飲食和吸入可能對人類健康產(chǎn)生不利的影響。

4 揮發(fā)性有機物與常規(guī)污染物之間的關系

揮發(fā)性有機物污染濃度與空氣質量指數(shù)(AQI)、PM2.5、PM10、O3之間均存在相關性。在太陽光的照射下，揮發(fā)性有機物和氮氧化物結合生成兩種污染物，一種是PM2.5的組成部分，叫做二次有機氣溶膠(SOA)，是大氣中PM2.5的一個重要組成部分；另一種污染物則光化學產(chǎn)生的臭氧。

揮發(fā)性有機物與空氣中的PM2.5相關性較高，揮發(fā)性有機物對顆粒物的形成有較大的影響，有研究表明，汽車尾氣排放了大量的氮氧化物，氮氧化物一方面會形成PM2.5，但另一方面其中的一氧化氮也是一種還原物質，會把臭氧消耗掉，所以造成了揮發(fā)性有機物與臭氧的濃度呈負相關。

5 揮發(fā)性有機物與臭氧的關系

Geng等[3]在上海發(fā)現(xiàn)芳香烴化合物是臭氧的主要貢獻者，大概79%的臭氧是由芳香烴化合物產(chǎn)生而來的。羅瑋等[4]測得在廣州城區(qū)大氣中各類揮發(fā)性有機物的臭氧生成潛勢表現(xiàn)為烯烴>烷烴>芳香烴，而新墾地區(qū)的臭氧生成潛勢表現(xiàn)為烯烴>烷烴>芳香烴。

解鑫等[5]用乙基與間、對二甲苯濃度的比值代表光化學年齡，來反映廣州市區(qū)的光化學進程和具氧生成的關系。

臭氧濃度越高，氣團經(jīng)歷的化學進程就越長，并且觀測高濃度臭氧日和低濃度臭氧日揮發(fā)性有機物化學組成的變化特征，發(fā)現(xiàn)在高濃度臭氧日的情況下，芳香經(jīng)和異成二烯的濃度和百分比稍高于低臭氧濃度日，可能在高臭氧濃度日，光照比按強烈，芳香烴濃度受溶面劑揮發(fā)的影響比較大；異成二烯主要來自天然源排放，在大氣中的濃度與光照強度成正比。

李錦菊等[1]根據(jù)揮發(fā)性有機物的臭氧生成活性系數(shù)，結合揮發(fā)性有機物排放量和揮發(fā)性有機物組分構成比，計算出了上海大氣面源的臭氧最大生成量，發(fā)現(xiàn)了涂料使用間二甲苯和對二甲苯是上海大氣環(huán)境污染臭氧應首要控制的揮發(fā)性有機物。

6 結語

揮發(fā)性有機物與AQI、PM2.5、PM10的相關性較高，說明揮發(fā)性有機物對空氣的污染以及顆粒物的形成有重要的作用。

特征污染物中二氯甲烷、苯、甲苯與AQI、PM2.5、PM10的相關性較高，而氯甲烷與AQI、PM2.5、PM10的相關性較差，說明在污染嚴重的天氣中二氯甲烷、苯、甲苯的濃度也較高，但是氯甲烷的濃度不一定高；揮發(fā)性有機物和各個特征污染物與O3均呈負相關，且相關性較差。

通過對揮發(fā)性有機物分析和評價，確定揮發(fā)性有機物污染所造成的部分影響，為環(huán)境空氣的監(jiān)測工作提供基礎數(shù)據(jù)和理論技術的支持，為環(huán)境保護部分制定相關的管理條例提供科學依據(jù)。