李 濤，張 茜

（潛江市生態(tài)環(huán)境局，湖北 潛江 433100）

在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的過(guò)程中，不可避免地會(huì)造成對(duì)生態(tài)環(huán)境的污染，但是如何控制污染，保持生態(tài)效益、社會(huì)效益以及經(jīng)濟(jì)效益的平衡，是我們現(xiàn)階段應(yīng)該思考的重要問(wèn)題。

1 揮發(fā)性有機(jī)物的主要來(lái)源

揮發(fā)性有機(jī)物的來(lái)源較廣，無(wú)論是人為產(chǎn)物還是自然產(chǎn)物，都會(huì)向大氣中釋放一定的揮發(fā)性有機(jī)物，并且其能夠直接或間接地參與到大氣的化學(xué)反應(yīng)中?，F(xiàn)階段我國(guó)的石油工業(yè)、印刷行業(yè)以及部分制造業(yè)在污染物的排放中，通常會(huì)產(chǎn)生不同種類的揮發(fā)性有機(jī)物，并且其中的工業(yè)廢氣也是揮發(fā)性有機(jī)物的主要來(lái)源。人們?cè)谌粘９ぷ骱蜕钪幸矔?huì)產(chǎn)生大量人為的揮發(fā)性有機(jī)物，例如機(jī)動(dòng)車排放的尾氣以及室內(nèi)外裝修用到的油漆等均可能產(chǎn)生大量的揮發(fā)性有機(jī)物[1]。除此之外，人們生活中產(chǎn)生的廚余垃圾以及動(dòng)物糞便等均是揮發(fā)性有機(jī)物的重要來(lái)源。按照揮發(fā)性有機(jī)物污染源的性質(zhì)可以將其分為六大類。第一大類是有機(jī)溶液，例如女士使用的香水以及裝修使用的油漆等。第二大類是建材，例如在土木工程施工中用到的塑料板材等具有揮發(fā)性氣味的材料。第三大類是室內(nèi)裝飾材料，例如人們?cè)谘b修中用到的墻體涂料等。第四大類是纖維材料，例如化纖窗簾等化纖制品。第五大類是辦公用品，例如油墨等耗材在使用過(guò)程中會(huì)不斷揮發(fā)。第六大類是室外工業(yè)氣體等，例如化工、石化等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中大量排放的氣體。揮發(fā)性有機(jī)物的種類繁多，僅工業(yè)生產(chǎn)中就會(huì)產(chǎn)生例如甲醛類以及芳香烴等有毒物質(zhì)[2]。因此各種揮發(fā)性有機(jī)物的來(lái)源較廣，在治理方面具有一定的難度。

2 揮發(fā)性有機(jī)物的危害

現(xiàn)階段，污染防控領(lǐng)域主要將揮發(fā)性有機(jī)物的危害分為兩類，一種是直接對(duì)人體造成的傷害，另一種是間接對(duì)人體造成的傷害。一方面，當(dāng)工業(yè)廢氣以及機(jī)動(dòng)車尾氣的排放增加后，大氣中揮發(fā)性有機(jī)物的濃度就會(huì)不斷升高，進(jìn)而對(duì)人體健康造成危害。當(dāng)這類有毒有害物質(zhì)積聚到一定的濃度后，便會(huì)對(duì)吸入者口鼻等黏膜造成損傷，同時(shí)還可能損傷人體的心肺等重要器官，造成器官功能衰竭。除此之外，揮發(fā)性有機(jī)物的大量積聚還會(huì)造成空氣中可吸入顆粒物的超標(biāo)，進(jìn)一步危害人體健康[3]。另一方面，揮發(fā)性有機(jī)物還是造成臭氧層空洞的一大元兇，在缺乏了臭氧層的保護(hù)下，強(qiáng)烈的紫外線會(huì)增加各類癌癥的發(fā)病率，并且還會(huì)導(dǎo)致大氣酸化，進(jìn)一步影響大氣環(huán)境。

3 揮發(fā)性有機(jī)物污染防控現(xiàn)狀

我國(guó)正處于改革開放的關(guān)鍵時(shí)期，社會(huì)發(fā)展速度迅猛，工業(yè)化進(jìn)程不斷加快。在這種情況下，工業(yè)的發(fā)展在一定程度上加劇了污染排放。除此之外，工業(yè)生產(chǎn)的需要推動(dòng)了煤以及石油等傳統(tǒng)能源的使用率。在這種情況下，揮發(fā)性有機(jī)物的排放量不斷上升，污染防治形勢(shì)也更加嚴(yán)峻，霧霾等污染現(xiàn)象發(fā)生次數(shù)不斷增多。頻頻發(fā)生的大氣污染現(xiàn)象也給人類敲響了警鐘，在危害人們健康的同時(shí)也制約了社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。由揮發(fā)性有機(jī)物造成的污染問(wèn)題越發(fā)嚴(yán)峻，尤其我國(guó)農(nóng)歷新年前后煙花爆竹的大量燃放導(dǎo)致了短期內(nèi)大氣污染問(wèn)題加劇。為了改善空氣質(zhì)量，我國(guó)政府做出了多方面嘗試，例如政策制度的出臺(tái)以及降低產(chǎn)能等。近年來(lái)，我國(guó)出臺(tái)并完善了多項(xiàng)政策和制度，例如《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》中就明確規(guī)定了工業(yè)生產(chǎn)以及運(yùn)輸行業(yè)等需要嚴(yán)格按照污染防治技術(shù)政策開展生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)[4]。

4 揮發(fā)性有機(jī)物污染防控技術(shù)探討

4.1 催化燃燒技術(shù)

現(xiàn)階段，在我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)中部分企業(yè)采用較多的方法就是燃燒技術(shù)，在排放之前將揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行集中處理，然后排入專門的燃燒爐中，待其充分燃燒后將其排出。揮發(fā)性有機(jī)物屬于有機(jī)物的范疇，并且擁有可燃燒的特性，大多數(shù)揮發(fā)性有機(jī)物經(jīng)過(guò)完全燃燒后，最后產(chǎn)物為二氧化碳、水以及部分不易揮發(fā)的雜質(zhì)。因此燃燒技術(shù)在處理?yè)]發(fā)性有機(jī)物的過(guò)程中具有一定優(yōu)勢(shì)。但是現(xiàn)階段一般認(rèn)為通過(guò)燃燒技術(shù)處理?yè)]發(fā)性有機(jī)物的燃燒溫度需要達(dá)到800 ℃以上，燃燒所用能源往往會(huì)加重工業(yè)企業(yè)的負(fù)擔(dān)，因此部分企業(yè)往往會(huì)采用催化劑來(lái)降低其燃點(diǎn)或者充分利用工業(yè)生產(chǎn)的余熱。我國(guó)工業(yè)企業(yè)使用燃燒技術(shù)處理?yè)]發(fā)性有機(jī)物時(shí)，使用較多的燃燒爐主要包括直接燃燒爐以及蓄熱式燃燒爐等。但是通過(guò)燃燒技術(shù)對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行處理，往往會(huì)造成對(duì)大氣的二次污染[5]?，F(xiàn)階段，在采用催化燃燒技術(shù)進(jìn)行揮發(fā)性有機(jī)物處理的過(guò)程中，由于污染物中的部分雜質(zhì)會(huì)與催化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，在操作過(guò)程中容易造成操作人員中毒的可能，并且排出的廢氣也有一定的中毒風(fēng)險(xiǎn)。因此現(xiàn)階段在催化燃燒技術(shù)方面的重點(diǎn)是找到一種催化效果良好、同時(shí)較為穩(wěn)定且成本較低的催化劑。

4.2 低溫等離子技術(shù)

低溫等離子技術(shù)是現(xiàn)階段大氣污染防治以及污染排放問(wèn)題研究領(lǐng)域中的一個(gè)重點(diǎn)話題，該方法充分利用了電場(chǎng)在低溫環(huán)境下的加速作用。另外該方法作用于揮發(fā)性有機(jī)物的清除工作，主要包含了兩個(gè)方面，一方面是在不斷產(chǎn)生等離子體的過(guò)程中，高頻放電會(huì)產(chǎn)生瞬間高能，起到分解污染物中分子鍵的作用，進(jìn)而清除污染。另一方面主要是電離子體中包含了大量的例如正負(fù)離子的活性粒子，而在低溫等離子技術(shù)的作用下，揮發(fā)性有機(jī)物中的分子處于激發(fā)態(tài)，當(dāng)其平均能量不斷升高時(shí)，揮發(fā)性有機(jī)物的分子鍵便會(huì)斷裂，從而分解為單質(zhì)原子這類無(wú)害物質(zhì)。低溫等離子技術(shù)現(xiàn)階段被廣泛應(yīng)用于殺菌和除臭等領(lǐng)域，在大氣污染防控領(lǐng)域的使用尚處于研究階段。但是該技術(shù)的能耗相對(duì)較低，并且一般不會(huì)造成大氣的二次污染，對(duì)氣態(tài)揮發(fā)性有機(jī)污染物的清除效果極佳，能夠較大程度地解決廢氣排放問(wèn)題。根據(jù)相關(guān)研究表明，在使用低溫等離子設(shè)備的過(guò)程中加入二氧化錳這類的催化劑，能夠起到較好的催化作用，有害物質(zhì)的轉(zhuǎn)化率進(jìn)一步提升，這是未來(lái)的研究重點(diǎn)。

4.3 活性炭吸附技術(shù)

活性炭被廣泛應(yīng)用于房屋家裝去除甲醛及異味等方面，憑借活性炭較強(qiáng)的吸附能力，能夠?qū)⑵鋺?yīng)用于揮發(fā)性有機(jī)物的治理工作中。活性炭的理化特征在一定程度上決定了加強(qiáng)的吸附能力，其表面的微孔面積占據(jù)其表面積的95%以上，獨(dú)特的表面結(jié)構(gòu)賦予了加強(qiáng)的選擇性吸附能力[6]。除了活性炭，例如分子篩這類的吸附劑，對(duì)于有機(jī)污染物的防治和處理均具有一定的作用，但是效果較為一般。

4.4 低溫冷凝技術(shù)

低溫冷凝技術(shù)也是目前揮發(fā)性有機(jī)物的處理方式之一，通過(guò)低溫冷凝技術(shù)，能夠?qū)鈶B(tài)的污染物析出結(jié)晶后進(jìn)行集中處理。主要原理是根據(jù)不同揮發(fā)性有機(jī)物的特征降低到相應(yīng)的溫度，再輔以高壓的環(huán)境，在這種情況下，氣態(tài)污染物會(huì)由于過(guò)于飽和從而冷凝，以結(jié)晶的方式析出便于后期的處理。但是這種方法對(duì)于設(shè)備和環(huán)境的要求較高，營(yíng)造超低溫以及高壓的環(huán)境需要耗費(fèi)極大的功率，經(jīng)濟(jì)成本相對(duì)較高。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于經(jīng)過(guò)處理后的揮發(fā)性有機(jī)物能夠方便人們進(jìn)行集中處理，并且可以循環(huán)利用。另外，該技術(shù)在處理?yè)]發(fā)性有機(jī)物的過(guò)程中一般不會(huì)造成二次污染，對(duì)污染物的處理效果較好。

4.5 光催化技術(shù)

光催化技術(shù)與低溫冷離子技術(shù)同樣屬于現(xiàn)階段氣態(tài)污染物防治研究中的重點(diǎn)內(nèi)容。其主要原理在于利用二氧化鈦等催化劑吸附各類揮發(fā)性有機(jī)物，通過(guò)光催化作用將其進(jìn)行氧化處理。在光照的作用下，催化劑上的電子被激活，從而起到催化氧化的作用。但是該技術(shù)在現(xiàn)階段暫時(shí)無(wú)法應(yīng)用于濃度較高的揮發(fā)性有機(jī)物的處理工作中。主要原因是揮發(fā)性有機(jī)物的氧化效率取決于催化劑的催化速率以及其吸附能力。現(xiàn)階段很多使用的二氧化鈦以及三氧化二鐵等催化劑在工作過(guò)程中容易失去活性，從而造成揮發(fā)性有機(jī)物的降解效率降低。因此該技術(shù)目前只適用于部分濃度較低的揮發(fā)性有機(jī)物的處理過(guò)程中。但是值得一提的是，光催化技術(shù)對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)物的降解效率相對(duì)較高，主要是由于其催化氧化的反應(yīng)速率較快，成功氧化后一般不會(huì)對(duì)大氣造成二次污染，現(xiàn)階段的技術(shù)要點(diǎn)在于研發(fā)一種催化性能相對(duì)較好、活性高并且價(jià)格相對(duì)較為低廉的催化劑。

4.6 膜分離技術(shù)

膜分離技術(shù)被廣泛應(yīng)用于污染防治及污染物回收領(lǐng)域，揮發(fā)性有機(jī)物在壓力作用下，對(duì)于膜的傳質(zhì)速率具有一定的差異，根據(jù)這一特征能夠通過(guò)調(diào)節(jié)壓力的方式，實(shí)現(xiàn)對(duì)氣態(tài)污染物中不同物質(zhì)的分離，對(duì)于氣態(tài)污染物的處理具有較好的效果。同時(shí)，能夠?qū)]發(fā)性有機(jī)物中的可回收部分進(jìn)行有效回收，極大地提高了資源的利用率。相對(duì)于其它技術(shù)來(lái)說(shuō)，膜分離技術(shù)在揮發(fā)性有機(jī)物處理方面具有較高的效率，并且在處理過(guò)程中的能耗相對(duì)較低，處理污染物所需的經(jīng)濟(jì)成本較低，同時(shí)對(duì)污染物的處理效率較高，且處理后不會(huì)造成二次污染。

5 結(jié)論

我國(guó)政府已經(jīng)逐漸意識(shí)到揮發(fā)性有機(jī)物對(duì)于社會(huì)發(fā)展以及人們生命健康的危害，消除防治大氣污染刻不容緩，依靠傳統(tǒng)的吸附法治理污染局限性較高。包括光催化技術(shù)在內(nèi)的新技術(shù)，對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)物的處理具有較好的效果，這將是今后污染防治研究的主要內(nèi)容。