近年(nian)來，揮發(fa)性有(you)機物(VOCs)日益受到社會的關注，如何(he)有(you)效(xiao)控制VOCs已成為現階段我國(guo)大(da)氣環(huan)境治理領域中的熱(re)點問題。

與(yu)其他(ta)污(wu)(wu)(wu)染物(wu)(wu)相比，VOCs較為(wei)特殊，反(fan)應(ying)性(xing)(xing)是該(gai)(gai)類污(wu)(wu)(wu)染物(wu)(wu)大(da)的(de)(de)特點(dian)，該(gai)(gai)特點(dian)不僅(jin)體(ti)(ti)現在(zai)VOCs自身的(de)(de)活性(xing)(xing)上，也體(ti)(ti)現在(zai)該(gai)(gai)類污(wu)(wu)(wu)染物(wu)(wu)與(yu)其他(ta)污(wu)(wu)(wu)染物(wu)(wu)的(de)(de)相互反(fan)應(ying)上，其復雜性(xing)(xing)和管(guan)控難度要(yao)遠遠大(da)于其他(ta)常(chang)規(gui)污(wu)(wu)(wu)染物(wu)(wu)，因而(er)需(xu)要(yao)制定(ding)科學的(de)(de)、有針對性(xing)(xing)的(de)(de)管(guan)控政策(ce)，而(er)VOCs的(de)(de)定(ding)義(yi)是管(guan)控政策(ce)的(de)(de)集中體(ti)(ti)現。

美(mei)國(guo)是世界(jie)(jie)上(shang)早開始立法管(guan)控VOCs的(de)國(guo)家。自美(mei)國(guo)根據光化學(xue)反(fan)應活性定義VOCs后，該(gai)定義便(bian)為(wei)世界(jie)(jie)各國(guo)廣泛(fan)接(jie)受(shou)，并將VOCs作為(wei)常規污染物之一進行管(guan)控。

為清晰對比VOCs定義(yi)之間(jian)的(de)差異，本文將各(ge)類(lei)定義(yi)從(cong)等(deng)級和(he)類(lei)型進行區(qu)分。

根據(ju)等(deng)級不(bu)同，將VOCs定(ding)義(yi)(yi)分(fen)為國家定(ding)義(yi)(yi)和(he)地方(fang)或行(xing)業定(ding)義(yi)(yi);

根(gen)據類型不同，將VOCs定義分為反(fan)應性(是否(fou)參與光化(hua)學(xue)反(fan)應)和(he)揮(hui)發(fa)性(沸點和(he)蒸氣壓限值)定義。

1美國VOCs定義歷程

美(mei)國(guo)現行VOCs定(ding)義為反應性定(ding)義，由美(mei)國(guo)EPA制定(ding)并于1992年寫入聯邦法典，但(dan)美(mei)國(guo)初采用的也(ye)是揮(hui)發性定(ding)義。

美國(guo)VOCs定義經(jing)歷(li)了前VOCs階(jie)段、揮發性定義階(jie)段和反應(ying)性定義階(jie)段。

其(qi)VOCs定義(yi)的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)過(guo)程(cheng)既(ji)是揮發性(xing)(xing)定義(yi)轉變(bian)為反應(ying)性(xing)(xing)定義(yi)的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)，也是美國VOCs管控(kong)政策的(de)(de)(de)變(bian)化(hua)過(guo)程(cheng)，其(qi)實質是美國對于VOCs環境影響和危害(hai)特性(xing)(xing)的(de)(de)(de)認(ren)識不斷(duan)深入的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)。

前VOCs階段

美(mei)國EPA成立于1970年12月，之前尚未使(shi)用VOCs這一(yi)名詞。

例(li)如1970年3月由國家空氣污染控(kong)制(zhi)管(guan)理(li)部門發布(bu)的(de)《固(gu)定源排放的(de)碳氫化合物和有機溶劑的(de)控(kong)制(zhi)技術》(AP-68)，使用的(de)名稱為“碳氫化合物和有機溶劑”。

揮發性定義階段

EPA認識到(dao)“碳氫化(hua)合物和有機溶劑”會帶來(lai)概(gai)念上的混淆。

“碳(tan)氫化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)”指的是所(suo)有有機(ji)化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)的集合(he)，但(dan)是一些有機(ji)物(wu)不屬于“碳(tan)氫化(hua)(hua)(hua)合(he)物(wu)”，也不作為溶(rong)劑使用(yong)，卻是光化(hua)(hua)(hua)學氧(yang)化(hua)(hua)(hua)劑的前體物(wu)。因此，EPA開(kai)始(shi)使用(yong)“VOCs”這一名詞。

但是由(you)于對大氣光化(hua)學反(fan)應認識不足，在EPA成立之后很長一段時間(jian)內，一直沒有給出明確(que)的VOCs定義。

直(zhi)至20世紀70年代末(mo)，EPA出版了《污染(ran)物控制技術指南》(CTG)系(xi)列，提出了VOCs的定(ding)義(以(yi)下簡稱(cheng)“CTG定(ding)義”):除CO、CO2、H2CO3、金屬碳(tan)化(hua)(hua)物、金屬碳(tan)酸鹽、碳(tan)酸銨之外(wai)，標(biao)準狀態下蒸汽(qi)壓(ya)大于(yu)0．1mmHg(1mmHg=0．133kPa)的碳(tan)化(hua)(hua)合物。

然(ran)而，在(zai)(zai)CTG給出VOCs定(ding)義之前，洛(luo)杉磯地區在(zai)(zai)1966年就已(yi)給出了類似定(ding)義(以下(xia)簡稱“66定(ding)義”):220℉(約104℃)時蒸(zheng)汽壓(ya)(ya)大于0．5mmHg的(de)有(you)機(ji)化(hua)合物。如(ru)果只(zhi)看蒸(zheng)汽壓(ya)(ya)限值(zhi)，CTG定(ding)義(0．1mmHg)比66定(ding)義(0．5mmHg)更(geng)為嚴格，管控的(de)物質也更(geng)多(duo)。然(ran)而，不同(tong)溫(wen)度(du)對應不同(tong)的(de)蒸(zheng)汽壓(ya)(ya)，考慮到溫(wen)度(du)的(de)不同(tong)，CTG定(ding)義反(fan)而更(geng)不嚴格。

進一(yi)步的(de)研究表明，常溫(wen)下，氣(qi)體(ti)中存在碳(tan)原子(zi)數遠遠大(da)于(yu)(yu)12甚至(zhi)直到18的(de)有機(ji)(ji)物(wu)，部分(fen)碳(tan)原子(zi)數大(da)于(yu)(yu)24的(de)有機(ji)(ji)物(wu)在常溫(wen)下有時也可以(yi)存在于(yu)(yu)氣(qi)態中;高溫(wen)時，低揮發(fa)性(xing)的(de)有機(ji)(ji)物(wu)也能(neng)變成氣(qi)體(ti)并參與光化學反應。因而(er)化合物(wu)是否揮發(fa)很大(da)程(cheng)度上(shang)取決(jue)于(yu)(yu)使用時的(de)加熱方式和程(cheng)度，但(dan)管理機(ji)(ji)構(gou)對(dui)此并不能(neng)預先確定，故難以(yi)規(gui)范(fan)。

根據(ju)2014年EPA頒布(bu)的(de)(de)數據(ju)，目前美國發現(xian)的(de)(de)VOCs物質共有1497種(zhong)(類)，其中可確(que)定沸(fei)點大于250℃的(de)(de)有308種(zhong)，小(xiao)于250℃的(de)(de)有1011種(zhong)，未能確(que)定沸(fei)點的(de)(de)有178種(zhong)。

也(ye)就是說，至少有(you)308種美國管控的VOCs物質(zhi)是不(bu)包含在(zai)揮(hui)發性定義內(nei)的，該數值約占已知VOCs種類(lei)的20．57%。

1987年11月，EPA發(fa)布了《新的(de)(de)臭氧和CO政(zheng)策提案(an)》。該提案(an)附(fu)錄D中包(bao)含了一(yi)系(xi)列與當時的(de)(de)SIPs及CAA不一(yi)致(zhi)的(de)(de)內容，并要求各(ge)州改正(zheng)。EPA在聯邦(bang)法(fa)令通知(zhi)中聲明，“很(hen)多法(fa)規不正(zheng)確地包(bao)含了蒸汽壓限(xian)值(如0．1mmHg)，導致(zhi)了很(hen)多具備光化(hua)(hua)學活(huo)性(xing)的(de)(de)化(hua)(hua)合(he)物(wu)被豁免而不受管控(kong)”，并且該通知(zhi)提供了一(yi)個(ge)不包(bao)含蒸汽壓限(xian)值的(de)(de)VOCs的(de)(de)模型(xing)定義(yi)，該定義(yi)為:任何參與光化(hua)(hua)學反應的(de)(de)有機化(hua)(hua)合(he)物(wu)，但(dan)不包(bao)含甲烷、乙(yi)烷等11種(zhong)化(hua)(hua)合(he)物(wu)。

1988年5月，EPA發布了《與(yu)VOCs蒸汽(qi)壓(ya)限值不足和差異相關的(de)問題》。

該文檔認為(wei)(wei)，各(ge)州(zhou)(zhou)VOCs管理規定應(ying)與EPA的反應(ying)活性(xing)政策保持一致，VOCs定義不能使用0．1mmHg蒸(zheng)汽壓作為(wei)(wei)限值(zhi)，因為(wei)(wei)這樣(yang)的定義豁免了(le)低揮發(fa)性(xing)但在(zai)特定過程會揮發(fa)并(bing)參與光化學反應(ying)的有機物。各(ge)州(zhou)(zhou)必須在(zai)SIPs中修(xiu)改相關(guan)內容。

反應性定義確認階段

鑒于(yu)VOCs定(ding)義(yi)的(de)復雜性，各地方(fang)執行過程混(hun)亂(luan)，EPA認為(wei)應該給出一個正式的(de)VOCs定(ding)義(yi)并列入聯(lian)邦法典［40CFＲ51．100(s)］，以(yi)結束(shu)長期以(yi)來關于(yu)VOCs定(ding)義(yi)的(de)爭議(yi)，以(yi)便今后(hou)有據可依。

1992年(nian)2月，EPA頒布了VOCs定義(yi)，隨后被編(bian)入法典。

該定義為:除CO、CO2、H2CO3、金(jin)(jin)屬(shu)(shu)碳化物(wu)(wu)(wu)、金(jin)(jin)屬(shu)(shu)碳酸鹽、碳酸銨之外(wai)，任何參加大氣(qi)光化學反應的碳化合(he)物(wu)(wu)(wu)。此外(wai)，還(huan)包括豁(huo)免(mian)(mian)(mian)名(ming)(ming)單及6項豁(huo)免(mian)(mian)(mian)條款。截至2014年12月30日，EPA在已(yi)有24種(zhong)(類(lei))豁(huo)免(mian)(mian)(mian)名(ming)(ming)單的基礎上，又陸(lu)續增加了36種(zhong)(類(lei))豁(huo)免(mian)(mian)(mian)物(wu)(wu)(wu)質。

2美國VOCs國家定義及管控手段

美國VOCs國家定義為(wei):除CO、CO2、H2CO3、金(jin)屬(shu)(shu)碳(tan)(tan)化物(wu)、金(jin)屬(shu)(shu)碳(tan)(tan)酸鹽、碳(tan)(tan)酸銨之(zhi)外(wai)，任何參加大氣光化學反(fan)應(ying)(ying)(ying)的碳(tan)(tan)化合物(wu)。在該定義中(zhong)，對微反(fan)應(ying)(ying)(ying)性物(wu)質進行(xing)了(le)豁免。截至(zhi)2014年12月30日，EPA總共豁免了(le)60種(zhong)(類)微反(fan)應(ying)(ying)(ying)性物(wu)質。

美國VOCs地方定義(yi)大多直(zhi)接引用其國家(jia)定義(yi)，少(shao)數地區如加州在國家(jia)定義(yi)的(de)基礎上加嚴了豁免(mian)物質。

美(mei)國行業(ye)定(ding)(ding)(ding)義(yi)是在國家定(ding)(ding)(ding)義(yi)的(de)(de)基礎上，強調了可監測、核算等可操作性相關內(nei)容(rong)，如美(mei)國新污染源(yuan)標準的(de)(de)通用條款定(ding)(ding)(ding)義(yi)為:VOCs是指任何參與大氣光化學反應的(de)(de)有(you)機(ji)化合(he)物，或者依(yi)據法(fa)(fa)定(ding)(ding)(ding)方法(fa)(fa)、等效方法(fa)(fa)、替(ti)代方法(fa)(fa)測得的(de)(de)有(you)機(ji)化合(he)物，或者依(yi)據條款規定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)特定(ding)(ding)(ding)程序(xu)確定(ding)(ding)(ding)的(de)(de)有(you)機(ji)化合(he)物。

可以看出:

1)美(mei)國的(de)國家定義指(zhi)明了VOCs的(de)管控目的(de)和方向，在(zai)其指(zhi)導(dao)下，地方和行業定義都采(cai)用了反應(ying)性定義，國家定義具(ju)有(you)很強的(de)指(zhi)導(dao)作用;

2)國(guo)家(jia)和地(di)(di)方定(ding)義明確了(le)哪些(xie)物質不屬于(yu)VOCs，可免于(yu)管(guan)控(kong)，行(xing)業定(ding)義則(ze)易于(yu)進行(xing)監測和定(ding)量(liang)，國(guo)家(jia)和地(di)(di)方及行(xing)業定(ding)義之(zhi)間實現互補;

3)美國反(fan)(fan)應(ying)性(xing)定義(yi)的(de)核心在于(yu)豁免基準和豁免物(wu)質，EPA認為豁免低(di)反(fan)(fan)應(ying)性(xing)的(de)物(wu)質可(ke)以有效加強對(dui)于(yu)高反(fan)(fan)應(ying)性(xing)物(wu)質的(de)管(guan)控，并且可(ke)以鼓勵企業(ye)采用豁免物(wu)質替(ti)代VOCs物(wu)質。

3中國VOCs定義及管控手段

很(hen)遺憾，我國目前(qian)缺乏VOCs國家定義(yi)。

在地方定(ding)(ding)義(yi)(yi)中，如(ru)香港引(yin)用了(le)美國(guo)國(guo)家(jia)定(ding)(ding)義(yi)(yi)，而(er)天津則采(cai)用了(le)揮(hui)發性(xing)(xing)定(ding)(ding)義(yi)(yi);在行業(ye)定(ding)(ding)義(yi)(yi)中，某些行業(ye)采(cai)用了(le)反應性(xing)(xing)定(ding)(ding)義(yi)(yi)，某些采(cai)用了(le)揮(hui)發性(xing)(xing)定(ding)(ding)義(yi)(yi)。總體而(er)言(yan)，我國(guo)各(ge)類VOCs定(ding)(ding)義(yi)(yi)并(bing)不統一，相互(hu)之(zhi)間也缺乏(fa)一致性(xing)(xing)和互(hu)補(bu)性(xing)(xing)。

為關鍵的(de)是，由于(yu)缺乏(fa)國家定(ding)義對于(yu)豁免物(wu)質的(de)規(gui)定(ding)，我國未對大量(liang)的(de)微(wei)反應性物(wu)質進行豁免，這(zhe)就使得微(wei)反應性物(wu)質也被管(guan)控(kong)(kong)，企業無(wu)法用(yong)微(wei)反應性物(wu)質替代(dai)高反應性物(wu)質，將會(hui)增加管(guan)控(kong)(kong)成本，并(bing)影響管(guan)控(kong)(kong)效(xiao)果。

4明確中國VOCs定義及管控對策的建議

盡早明確國家定義

與美(mei)國(guo)(guo)VOCs定義歷(li)程類似，中國(guo)(guo)目前也出現了地方和行業(ye)定義先于國(guo)(guo)家(jia)定義出現的(de)情況(kuang)。

總體(ti)而言，我國的VOCs定義處(chu)于較為混亂(luan)和矛盾的局(ju)面，體(ti)現在(zai)反應性(xing)(xing)定義和揮發性(xing)(xing)定義同(tong)時存在(zai)，揮發性(xing)(xing)定義中揮發性(xing)(xing)限值不統一，反應性(xing)(xing)定義中缺乏豁免物質(zhi)等方面。

借(jie)鑒美國(guo)的VOCs定(ding)義歷程，我(wo)國(guo)應盡快(kuai)給出一個明確的VOCs國(guo)家定(ding)義，以結束(shu)長期(qi)以來關于定(ding)義的爭議。

作為國(guo)(guo)家(jia)定(ding)義(yi)，一定(ding)要堅(jian)持科學性(xing)和嚴謹(jin)性(xing)，應(ying)采用反(fan)應(ying)性(xing)定(ding)義(yi)并(bing)明確豁免基準(zhun)。鑒于國(guo)(guo)內VOCs反(fan)應(ying)性(xing)研究起(qi)步(bu)較(jiao)晚，可考慮暫時借鑒美國(guo)(guo)國(guo)(guo)家(jia)定(ding)義(yi)。

盡快統一地方和行業定義

國(guo)家定義指明了(le)VOCs的(de)(de)管控方向(xiang)，明確了(le)VOCs的(de)(de)具(ju)體物質，起到指導(dao)和規范(fan)作用，而具(ju)體執行還需要地方政府和行業(ye)部(bu)門的(de)(de)配合。

因(yin)此應在國(guo)家(jia)定義(yi)(yi)的指(zhi)導(dao)下，盡快統一和完(wan)善地(di)方和行業定義(yi)(yi)。地(di)方定義(yi)(yi)在與國(guo)家(jia)定義(yi)(yi)反應性保持一致的前提下，可以(yi)對(dui)豁免物質(zhi)加(jia)嚴。

行(xing)業定(ding)義在不違(wei)背(bei)國(guo)家(jia)定(ding)義的(de)前提下，可強調可監測、核算等可操作性內(nei)容。

建立VOCs反應性管控體系

VOCs的反應性是復(fu)雜(za)也是需要投入(ru)大量精力(li)進行研究(jiu)的方面。

對于臭氧而言，目前(qian)已知的(de)大(da)約有(you)上千種(zhong)VOCs物質能(neng)夠(gou)反(fan)應生成臭氧，但并不是所有(you)的(de)VOCs都具(ju)有(you)相(xiang)同的(de)生成臭氧的(de)能(neng)力。

反應性不(bu)僅僅是(shi)化(hua)合(he)物本身(shen)的性質，還與化(hua)合(he)物所處的自(zi)然環境密(mi)切相關(guan)。一(yi)種有機化(hua)合(he)物的活性隨著VOCs與NOx的比值、氣象條件、空氣中其他(ta)VOCs的混合(he)以及反應時間的不(bu)同而(er)存在差異。

因(yin)此，反(fan)(fan)(fan)應(ying)性定義指明(ming)了VOCs的管控目的和方向(xiang)，可引導(dao)國(guo)內相關機構(gou)開展一(yi)系列VOCs反(fan)(fan)(fan)應(ying)性基(ji)礎(chu)研(yan)(yan)究，包括監測方法(fa)、表(biao)征方法(fa)、基(ji)于具體物質的排放量管理和光化(hua)學反(fan)(fan)(fan)應(ying)機理研(yan)(yan)究等，以此為基(ji)礎(chu)逐步(bu)建立和完善我國(guo)VOCs反(fan)(fan)(fan)應(ying)性管控體系。

加強VOCs其他危害特性管控

在(zai)制(zhi)定VOCs控(kong)制(zhi)政策(ce)時，除首先應確定哪(na)種危害特性影響大，需(xu)要(yao)優先控(kong)制(zhi)外，還需(xu)要(yao)全面考慮VOCs的其他各種危害特性。

美國(guo)(guo)針(zhen)對VOCs的(de)不(bu)同危害特(te)性(xing)，建(jian)立了全面覆蓋VOCs其他危害特(te)性(xing)的(de)管(guan)控體系，包括有(you)毒有(you)害特(te)性(xing)、破壞臭氧層和溫室氣體特(te)性(xing)，值得我國(guo)(guo)借鑒。

對有(you)毒有(you)害空氣污染(ran)物的(de)(de)(de)控制是對常規(gui)空氣污染(ran)物進(jin)行管控的(de)(de)(de)補充，是環境空氣質量管控的(de)(de)(de)下一階(jie)段，其管控難(nan)度(du)不亞于常規(gui)污染(ran)物。對此，我(wo)國應早作準備。

美國(guo)的(de)HAPs管(guan)控體(ti)系(xi)設計較為科學(xue)，為我(wo)國(guo)提(ti)供了(le)很好的(de)參(can)考(kao)。建(jian)議我(wo)國(guo)根據(ju)自身污染物(wu)排放的(de)特點，在美國(guo)HAPs清單(dan)的(de)基礎(chu)上(shang)，有(you)(you)取舍、有(you)(you)補充地(di)制(zhi)定中國(guo)的(de)有(you)(you)毒(du)有(you)(you)害(hai)大氣污染物(wu)清單(dan)，進而(er)完善有(you)(you)毒(du)有(you)(you)害(hai)空(kong)氣污染物(wu)管(guan)控體(ti)系(xi)。