1.1　挥发性有机物

1.1.1　挥发性有机物定义

挥发性有机物（volatile organic compounds，VOCs）污染在联合国1991年通过《有关VOCs跨国大气污染议定书》后受到人们格外注意。VOCs是指环境监测中以氢火焰离子检测器测出的非甲烷烃类检出物总称，其中包括含氧烃类、含卤烃类。

我国挥发性有机物的定义为在常温20℃、蒸气压0.01kPa以上的烃类化合物及其衍生物，按其结构可以分为8类，如表1-1所列。

世界卫生组织按沸点对挥发性有机物进行分类：沸点在0～100℃的属于易挥发有机物；沸点在100～260℃的属于挥发性有机物；沸点在260～400℃的属于半挥发性有机物。

欧盟挥发性有机物指：在标准压力为101.3kPa时，最高沸点为250℃的有机物。

美国挥发性有机物指：除一氧化碳、二氧化碳、碳酸、金属碳化物或碳酸盐以及碳酸铵外，在大气中参与光化学反应的任何碳化合物。

对挥发性有机物的定义整理如表1-2所列，检测方法见表1-3。

1.1.2　挥发性有机物来源

大气中挥发性有机物的排放来自于自然和人类活动。自然或生物源头包括植被、森林火灾、动物。许多因素影响植物排放挥发性有机物，例如温度、光照、植物生长阶段、空气成分、存在空气污染物、降雨量、机械应力、损伤。生物所产生的挥发性有机物包括异戊二烯、单萜、羰基化合物、各种烷烃、烯烃、有机酸、醇类、酯类、醚类等。

人为来源可分为以下四个主要类别，包括运输（汽车、卡车、公共交通设备如飞机、船舶、农业及建筑设备）、有机溶剂及含溶剂产品的使用（涂料、墨水、胶水、黏合剂、防冻剂等）、生产过程及储存（化工厂、药品生产、造纸厂、部分食品加工厂等）、燃烧过程（不同燃料的燃烧，例如煤炭、木材、石油、瓦斯）。表1-4为基于挥发性有机物种类的来源归纳。

整体性考量挥发性有机物的排放源，我国还缺乏挥发性有机物排放的全面统计资料，表1-5是1997年美国挥发性有机物的主要排放源及排放量。由表可知，在美国挥发性有机物的排放总量中，车辆污染来源所排放挥发性有机物占有显著的比例，高达39.86%，其次为溶剂使用占33.74%。

1.1.3　挥发性有机物危害

挥发性有机物对环境、安全及卫生的主要危害性有以下几点。

（1）衍生性空气污染

释放到环境中的挥发性有机物会直接污染土壤、地下水和大气，也会产生衍生性空气污染。挥发性有机物是光化学烟雾和灰霾的前驱体。

光化学烟雾指在阳光照射下，空气中存在的氮氧化物发生化学反应生成二次污染物。简而言之，通过光解离二氧化氮，形成原子氧，接着生成其他氧化剂例如臭氧，烃类与水分子反应产生羟基自由基。进一步氧化导致醛类、过氧酸醛的产生，与二氧化氮反应产生过氧乙酸硝酸酯。这些仅是光化学烟雾的少部分组成，光化学烟雾会造成环境污染、损害人类健康，刺激眼睛、呼吸道，损伤肺组织、削弱肺功能等。

灰霾的组成成分非常复杂，包括数百种大气颗粒物。其中有害人类健康的主要是直径小于10μm的气溶胶粒子，如矿物颗粒物、海盐、硫酸盐、硝酸盐、有机气溶胶粒子等，它能直接进入并黏附在人体上、下呼吸道和肺叶中。由于灰霾中的大部分大气气溶胶可被人体呼吸道吸入，尤其是亚微米粒子会分别沉积于上、下呼吸道和肺泡中，引起鼻炎、支气管炎等病症，长期处于这种环境还会诱发肺癌。

挥发性有机物也被认为是地面或对流层臭氧的前驱物，臭氧是光化学烟雾的重要组分。臭氧可通过气流扩散，所影响区域远非产生源地，可破坏森林生态系统和农村地区的农作物。由于臭氧影响人类健康，尤其是呼吸系统，故臭氧也是重要污染物。

（2）臭氧层破坏和全球变暖

一些挥发性有机物，特别是卤代化合物，作为温室气体，可导致全球变暖和臭氧层破坏。

（3）火灾爆炸

除部分含氯挥发性有机物外，绝大多数挥发性有机物都具有爆炸上下限的值，在封闭性空间或作业环境中，若不慎遇点火源，则容易发生火灾爆炸。

（4）毒害性

暴露于环境中的挥发性有机物的强度及暴露时间直接决定其对人类健康的影响程度。挥发性有机物会引起眼睛刺激、呼吸道刺激、头痛、恶心、眩晕以及皮肤敏感。长时间置身于高浓度挥发性有机物的环境中，会对人体不同器官，如肺、肾、肝乃至神经系统造成永久性伤害。其中某些种类的挥发性有机物，如苯、苯乙烯早已被界定为致癌物质。表1-6列出了部分常见挥发性有机物对人体健康的危害。