自環(huán)保自環(huán)保“十三五”以來，揮發(fā)性有機物（VOCs）似乎成為了環(huán)保界的新“寵兒”。據研究機構測算，圍繞VOCs的治理、監(jiān)測、設備研發(fā)等相關業(yè)務能夠激發(fā)至少千億的市場潛力。然鵝，兩年快過去了，各位看官你們確定，真真正正得感受到VOCs市場應有的強勁爆發(fā)力了？以小編親身經歷的場面應該是這樣的。

因此，小編認為灰常有必要先聊聊：神馬是VOCs。請看圖……

光從長長短短、短短長長的定義上就不難看出，VOCs不像二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）等常規(guī)污染物那么單（jian）純（dan）。作為世界上第一個立法管控VOCs的國家，美國對VOCs的研究最為深入，并對VOCs管控政策不斷修正與完善。所以，本文以美國VOCs定義演變歷程為主線，力求幫助各位看官認識真實的VOCs。

【前VOCs（碳氫化合物）階段】（1977年之前）

在該階段，VOCs這個術語還尚未使用，當時主要使用的名稱是碳氫化合物和有機溶劑。由于對碳氫化合物的定義及內涵并不統一，對于光化學污染的誘因，碳氫化合物所指的是所有參與光化學反應的有機化合物的集合。而碳氫化合物的定義卻僅包含了碳和氫元素的化合物，而不包含氧、氮、硫以及鹵素等衍生化合物。為了彌補了這個缺陷，在1970年發(fā)布的碳氫化合物減排指導性文件《碳氫化合物和有機溶劑控制技術》（AP-68）中，還補充了有機溶劑。有機溶劑的定義為除氫和碳元素之外，還可能包含一種或多種氧、氮、硫和氯等元素的化合物，同時還包含溶劑的稀釋劑。然而，一些有機物雖不屬于碳氫化合物，也并不能作為溶劑使用，但卻是光化學氧化劑的前體物，因此“碳氫化合物和有機溶劑”涵蓋的物質仍不全面，并沒有將眾多衍生物涵蓋其中。

【揮發(fā)性定義階段】（1977-1992年）

該階段美國環(huán)保署（EPA）已明確了VOCs和氮氧化物（NOx）是臭氧的主要前體物，意識到不同的VOCs組分在臭氧生成速率存在差異，但認為基本上所有的VOCs均能產生大量的臭氧。

1977年，《VOCs控制推薦政策》（簡稱為豁免政策）開啟了VOCs豁免之路，該政策將VOCs劃分為兩大類：反應性和微反應性。反應性的有機物應作為VOCs接受管控，而微反應性的則可免于管控。微反應性基準物質的確定源于煙霧箱實驗，該實驗將多種有機化合注入煙霧箱，將臭氧最大生成量與當時的臭氧環(huán)境空氣質量標準限值進行對比，并最終確定以乙烷作為基準化合物以判斷有機物是否為微反應性物質。由于該階段認為VOCs反應性的大小主要體現生成臭氧速率的不同上，因而使用羥基自由基反應速率常數（KOH）值來判斷有機物是否為微反應性，其值表征了目標化合物與羥基自由基進行反應的摩爾速率常數。第一批豁免的有機物共有4種：甲烷、乙烷、1，1，1-三氯乙烷、三氯氟甲烷，而后不斷有豁免物質補充進來。

1977~1978年，《污染物控制技術指南》（CTGs）系列的出版，首次用排除法提出了VOCs定義（簡稱為CTGs定義）：“除CO、CO2、H2CO3、金屬碳化物、金屬碳酸鹽、碳酸銨之外，標準狀態(tài)下蒸氣壓大于0.1 mmHg的碳化合物”（注：1 mmHg=133.28Pa）。由此可以看出，該定義首先明確了有機物屬于碳化合物；其次，將已知的無機碳化合物排除，然后再通過蒸氣壓限值規(guī)定，將特定范圍內的有機物歸為VOCs。

然而，洛杉磯地區(qū)就曾在1966年給出過類似的定義（66定義）：220℉（約104℃）時蒸氣壓大于0.5 mmHg的有機化合物。如果僅對蒸氣壓限值進行比較， CTGs定義（0.1 mmHg）看似比66定義（0.5 mmHg）更為嚴格，管控的物質也更多。但是，考慮到不同溫度對應不同的蒸汽壓，CTGs定義反而更不嚴格。

而后進一步的研究表明，即使碳原子數大于18甚至大于24的有機物，在常溫下也可以存在于氣態(tài)中；高溫時，低揮發(fā)性的有機物也能變成氣體并參與光化學反應。因而，有機物是否揮發(fā)很大程度上取決于使用時的加熱方式和程度，但管理機構對此并不能預先確定，故難以規(guī)范。

1987~1988年，EPA先后頒布了一項新的臭氧聲明和《關于VOCs定義中蒸氣壓限值設定存在不足與缺陷的聲明》，指出為了避免許多具有低揮發(fā)性但在特定過程會揮發(fā)并參與光化學反應的有機物被豁免而不受管控情況的發(fā)生，VOCs定義中不能再使用0.1 mmHg蒸氣壓限值。1990年，《清潔空氣法修正案》正式將EPA的聲明編成法典，自此VOCs定義中徹底去掉了0.1 mmHg蒸氣壓限值的規(guī)定。

【反應性定義階段】（1992年之后）

該階段是VOCs反應性研究最為深入的階段，VOCs的反應性被廣泛研究并取得大量成果。大量實驗結果表明，一種有機化合物的絕對活性不僅僅是化合物本身性質有關，還與該化合物/NOx濃度比值、氣象條件、空氣中其他VOCs的混合以及反應時間的不同而有差異。因此，在仍選取乙烷作為基準化合物的同時，引入了綜合考慮包括環(huán)境狀況在內各種因素對臭氧生成量影響的最大增量反應活性值（MIR），即VOCs 物種的最大臭氧生成量，單位為t/t。該指標代表了VOCs管控最有效的狀況，并把之前規(guī)定的豁免物質又重新納入管控范圍。

1992年2月，EPA頒布了VOCs反應性定義并被編入法典。新定義規(guī)定，經證明為微反應性的有機物不屬于VOCs范疇。VOCs的主體定義：除CO、CO2、H2CO3、金屬碳化物、金屬碳酸鹽、碳酸銨之外，任何參加大氣光化學反應的碳化合物。

2005年，《臭氧州實施計劃中控制VOCs的臨時性指南》指出，在繼續(xù)實施豁免政策的同時，鼓勵臭氧持續(xù)不達標地區(qū)需采用基于具體VOCs反應性的管控政策（簡稱為具體反應性政策），并提出以下建議措施：

A）完善精確的具體物種的VOCs排放清單：鼓勵各州完善VOCs排放清單，包括具體VOCs物質的排放量估算，而不是VOCs總量估算；

B）優(yōu)先使用具體VOCs反應性指標的控制措施：使用反應活性指標和具體VOCs物種排放信息，可計算出降低臭氧環(huán)境濃度的成本，進而以較小的代價實現環(huán)境質量達標；

C）采用特定控制措施控制高反應性VOCs的排放：監(jiān)管高反應活性的VOCs比監(jiān)管所有VOCs物質更有效果；

D）鼓勵使用VOCs替代物質和反應性加權排放限值：對于一些重要的VOCs排放行業(yè)，如油漆、涂料和黏合劑等，可通過優(yōu)化工藝進而改變物質組分和VOCs的總排放量。

經過持續(xù)性的修訂，目前完整的VOCs定義，除上述主體描述外，還包括了7項補充條款，其中條款1~4屬于豁免物質在具體管控工作中實施的說明，可視為豁免政策的補充條款（豁免條款），而條款6~7則是對于具體反應性政策的說明，可視為具體反應性政策的補充條款（具體反應性條款）。

可以看出，美國當下的VOCs定義與其管控政策（豁免政策與具體反應性政策并存）基本保持了一致。但值得注意的是，豁免政策仍然屬于基于排放量管控的、致力于管控所有VOCs（考慮豁免）的減排方式，而具體反應性政策是根據具體物質（不考慮豁免）反應性的不同而區(qū)別對待。盡管具體反應性政策比豁免政策取得的VOCs減排效果更加明顯，但由于VOCs物質眾多，具體反應性的管控方法復雜，在一定程度上也增加了管控成本。

【VOCs豁免清單】

截止2016年，EPA先后共豁免61種（類）有機化合物，根據分類整理如下。通過確定豁免物質，可驅動企業(yè)使用該類物質替代活性較高的化合物，促進工藝改革、材料替代和技術升級，在降低管控成本的同時有效改善VOCs引發(fā)的環(huán)境空氣質量問題。

【常見的VOCs物質】

2014年EPA公布的數據顯示，美國已發(fā)現的VOCs物質共有1497種（類）。如何合理管控如此龐大的VOCs物質體量從而使得空氣質量得到相應的改善，成為一個值得深思的問題。結合我國揮發(fā)性有機物人為源的排放特征，本文給出了188種常見的VOCs物種，并列出了部分物質的MIR值，供各位看官參考對比。需要注意的是，由于我國的VOCs豁免清單尚未出臺，本表未考慮豁免部分物質。不過，在2017年9月環(huán)保部印發(fā)的《“十三五”揮發(fā)性有機物污染防治工作方案》中，已明確提出要開展我國本土化的VOCs豁免清單，屆時我國VOCs的管控重點將會有的放矢、管理措施將更加行之有效。

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