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附录A..26
1 引言 1.1 课题背景
1.1.1 挥发性有机物定义与分类 挥发性有机物（Volatile Organic Compounds，英文缩写 VOC）是一类在常温常压下具有挥发性的有机化合物的总称。在标准大气压下， 这类有机物的熔点常低于室温，沸点则在 50～260° C 之间[1]。挥发性有机物种类多样，其定义可以物理特性、化学特性、健康和环境效应入手，不同国家，组织，法规对挥发性有机物的定义并不完全相同[2]，例如美国环保局（EPA）则将挥发性有机物定义为“除一氧化碳、二氧化碳、碳酸、金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸铵以外能够参与大气光化学反应的焓碳化合物的总称”。 挥发性有机物的种类繁多，在脂肪烃、芳香烃、卤代烃、醇、醛、酮、醚、酯、酸、胺、腈中均有属于 VOC 的有机物。不同分类下常见的挥发性有机物[3]见表 1.1。大多数挥发性有机物碳原子数少于 12个[4]。 表1.1 常见挥发性有机物 种类 VOC 脂肪烃类 乙烷、丙烷、丁烷、乙烯、丙烯、丁二烯 芳香烃类碳氢化合物 苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯等 卤代碳烃化合物 二氯甲烷、三氯甲烷、三氯乙烷、四氯乙烷 醇类 甲醇、乙醇、异戊二醇、丁醇、戊醇 醛和酮 甲醛、乙醛、丙酮、丁酮、甲基丙酮、环己酮 醚和酯 乙醚、醋酸乙酯、邻苯二甲酸二丁酯 胺和腈 苯胺、二甲基甲酰胺、丙烯腈 其他 氯氟烃、甲基溴 需要注意的是，在上述常见的挥发性有机物中，甲烷不属于挥发性有机物的范畴[5]，虽然其碳分子数小于 12个且熔、沸点均低于室温。这是因为甲烷在光化学反应中表现为惰性且无害，人们更关注甲烷的温室效应。
1.1.2 挥发性有机物来源与危害 大气环境下，VOC 按来源可以分为天然源和人为源两种[6]。在全球大气环境中，天然源是 VOC 的主要来源，天然源包括森林火灾、植物释放、火山喷发等自然因素，其中植物释放是主要因素，其主要排放物是异戊二烯和单萜烯[7]。具估算，大气天然源 VOC 排放是 11.5亿吨每年，而人为源排放是 14200 万吨每年，同期天然源排放远超人为源排放[5]。虽然在全球大气环境下，人为源排放仅占挥发性有机物排放的百分之几，但在局部的城市环境中，人为源排放 VOC 则占主要部分，且对局部环境的影响显著。人为源 VOC 根据制造途径则可分为工业源、交通源、农业源和生活源[6]。据统计，燃料燃烧、交通排放、溶剂使用是人为源VOC 的三大来源。工业源VOC 是人为源VOC 污染控制的重中之重，工业源 VOC 排放具有排放集中，成分复杂，环境影响明显等特点。工业源 VOC 通常以混合物的形式存在，排放的的主要成分包括苯、甲苯、二甲苯和卤代烃类[8]，均具有明显的毒性。 大气环境中VOC 浓度极低，体积浓度为十亿分之一到兆亿分之一[5]，但其在大气化学过程中扮演着重要的角色。挥发性有机物是除颗粒物外第二大分布广泛的大气污染物，其危害主要表现在三个方面[9-11]：（
1）部分有毒或致癌，使人体健康受危害，特别是室内 VOC 污染（如室内甲醛超标） ；
（2）在太阳光照射下参与光化学烟雾反应，形成臭氧、过氧乙酰硝酸酯等，臭氧是大气光化学烟雾的代表性污染物，具有恶臭气和强刺激性；
（3）参与且促进大气中二次气溶胶（SOA）的形成，二次气溶胶颗粒细,源^自(751:文,论)文]网[www.751com.cn，不易沉降，是 PM2.5 的重要前体物质之一。挥发性有机物促成了复合型大气污染。挥发性有机物在短期内对环境影响不大，但若长期排放则影响显著，挥发性有机物之于环境的影响像慢性中毒。