近年來，揮發性有機物(VOCs)日(ri)益受(shou)到社(she)會的關注，如何有效控制VOCs已(yi)成為現階段我國大氣環(huan)境治(zhi)理領域中的熱點問題。

與其他污(wu)染物(wu)(wu)相(xiang)比(bi)，VOCs較為(wei)特(te)殊，反應(ying)性(xing)(xing)(xing)是該類污(wu)染物(wu)(wu)大(da)的(de)特(te)點，該特(te)點不僅體(ti)現(xian)(xian)(xian)在VOCs自(zi)身的(de)活(huo)性(xing)(xing)(xing)上，也體(ti)現(xian)(xian)(xian)在該類污(wu)染物(wu)(wu)與其他污(wu)染物(wu)(wu)的(de)相(xiang)互(hu)反應(ying)上，其復雜性(xing)(xing)(xing)和(he)管控難度要遠(yuan)遠(yuan)大(da)于其他常規污(wu)染物(wu)(wu)，因(yin)而需要制定科學的(de)、有(you)針(zhen)對性(xing)(xing)(xing)的(de)管控政策，而VOCs的(de)定義是管控政策的(de)集中體(ti)現(xian)(xian)(xian)。

美國(guo)(guo)是世界上(shang)早開始立法管(guan)控(kong)VOCs的國(guo)(guo)家(jia)。自美國(guo)(guo)根據光化學反應活性定義VOCs后，該定義便(bian)為世界各國(guo)(guo)廣(guang)泛接受，并將VOCs作(zuo)為常規污染物之一進(jin)行管(guan)控(kong)。

為清晰對(dui)比(bi)VOCs定(ding)義(yi)之(zhi)間的差異，本文將(jiang)各類定(ding)義(yi)從(cong)等級和類型(xing)進行區分。

根據(ju)等級不同，將VOCs定義(yi)(yi)(yi)分為國家定義(yi)(yi)(yi)和地方或行業定義(yi)(yi)(yi);

根據(ju)類型不同，將VOCs定義分(fen)為反應性(是否參與光化學(xue)反應)和揮發性(沸點和蒸(zheng)氣壓限值(zhi))定義。

1美國VOCs定義歷程

美(mei)(mei)(mei)國現行(xing)VOCs定(ding)義為(wei)反應性定(ding)義，由美(mei)(mei)(mei)國EPA制定(ding)并于1992年寫入(ru)聯邦(bang)法典(dian)，但(dan)美(mei)(mei)(mei)國初(chu)采用的也(ye)是揮發性定(ding)義。

美(mei)國VOCs定(ding)義經歷(li)了前VOCs階段、揮發性定(ding)義階段和反應(ying)性定(ding)義階段。

其(qi)VOCs定(ding)義的(de)(de)變化過程(cheng)既(ji)是揮發性(xing)定(ding)義轉(zhuan)變為反應性(xing)定(ding)義的(de)(de)過程(cheng)，也是美國(guo)VOCs管(guan)控政策(ce)的(de)(de)變化過程(cheng)，其(qi)實質是美國(guo)對(dui)于(yu)VOCs環(huan)境影響和危害特性(xing)的(de)(de)認(ren)識(shi)不斷深入的(de)(de)過程(cheng)。

前VOCs階段

美國EPA成立于1970年12月，之前尚未(wei)使用(yong)VOCs這一(yi)名詞(ci)。

例如(ru)1970年(nian)3月由國家空氣(qi)污染控制(zhi)管(guan)理部門發布的(de)《固定源排(pai)放的(de)碳氫(qing)化(hua)合(he)物(wu)和有(you)機溶劑(ji)的(de)控制(zhi)技術(shu)》(AP-68)，使用的(de)名稱為“碳氫(qing)化(hua)合(he)物(wu)和有(you)機溶劑(ji)”。

揮發性定義階段

EPA認識到“碳氫化合物和(he)有機溶劑”會帶(dai)來概念(nian)上的混淆(xiao)。

“碳氫化合(he)物(wu)”指的是所有有機化合(he)物(wu)的集合(he)，但是一(yi)些有機物(wu)不屬于“碳氫化合(he)物(wu)”，也不作為溶劑(ji)使用(yong)，卻是光化學(xue)氧化劑(ji)的前體物(wu)。因此，EPA開始使用(yong)“VOCs”這一(yi)名詞。

但是由(you)于對大氣(qi)光化學反應認(ren)識不足，在EPA成(cheng)立之后很長一(yi)段時間內，一(yi)直沒有給(gei)出明確的VOCs定義。

直至20世紀(ji)70年代末，EPA出版了《污染(ran)物控制技(ji)術指南》(CTG)系列，提出了VOCs的(de)定(ding)義(yi)(以(yi)下簡稱“CTG定(ding)義(yi)”):除CO、CO2、H2CO3、金(jin)屬碳(tan)(tan)化(hua)物、金(jin)屬碳(tan)(tan)酸(suan)鹽(yan)、碳(tan)(tan)酸(suan)銨之外，標準狀態下蒸(zheng)汽(qi)壓大于0．1mmHg(1mmHg=0．133kPa)的(de)碳(tan)(tan)化(hua)合物。

然而，在(zai)CTG給(gei)出(chu)VOCs定(ding)義(yi)(yi)之前，洛(luo)杉(shan)磯地區在(zai)1966年就已給(gei)出(chu)了類似定(ding)義(yi)(yi)(以(yi)下簡稱(cheng)“66定(ding)義(yi)(yi)”):220℉(約104℃)時蒸汽壓(ya)(ya)大于0．5mmHg的(de)有機化合物。如果(guo)只(zhi)看(kan)蒸汽壓(ya)(ya)限值，CTG定(ding)義(yi)(yi)(0．1mmHg)比66定(ding)義(yi)(yi)(0．5mmHg)更(geng)(geng)為(wei)嚴格，管控的(de)物質(zhi)也(ye)更(geng)(geng)多。然而，不(bu)同(tong)(tong)溫度對應不(bu)同(tong)(tong)的(de)蒸汽壓(ya)(ya)，考慮到溫度的(de)不(bu)同(tong)(tong)，CTG定(ding)義(yi)(yi)反而更(geng)(geng)不(bu)嚴格。

進(jin)一(yi)步的研究表明，常(chang)溫下(xia)，氣(qi)體中(zhong)存在(zai)(zai)碳原子數(shu)遠遠大于(yu)(yu)12甚至直(zhi)到18的有(you)機物，部(bu)分碳原子數(shu)大于(yu)(yu)24的有(you)機物在(zai)(zai)常(chang)溫下(xia)有(you)時(shi)也(ye)可以存在(zai)(zai)于(yu)(yu)氣(qi)態中(zhong);高溫時(shi)，低(di)揮發性的有(you)機物也(ye)能變(bian)成氣(qi)體并(bing)參與光化(hua)學反應。因而化(hua)合物是否(fou)揮發很大程(cheng)度上取決(jue)于(yu)(yu)使用時(shi)的加熱方式(shi)和程(cheng)度，但管(guan)理機構對此并(bing)不能預先(xian)確定，故難以規范。

根(gen)據2014年EPA頒(ban)布的數據，目(mu)前美國發現的VOCs物質共(gong)有(you)(you)1497種(zhong)(類(lei))，其(qi)中可確定沸點(dian)(dian)大(da)于250℃的有(you)(you)308種(zhong)，小于250℃的有(you)(you)1011種(zhong)，未能確定沸點(dian)(dian)的有(you)(you)178種(zhong)。

也就是說，至(zhi)少有308種美(mei)國管控的(de)VOCs物質是不包含在揮發性(xing)定義內的(de)，該數值約占(zhan)已知VOCs種類的(de)20．57%。

1987年11月(yue)，EPA發布了(le)《新的(de)(de)臭氧和CO政(zheng)策提案》。該提案附錄D中(zhong)包(bao)含(han)了(le)一(yi)系列與當(dang)時的(de)(de)SIPs及CAA不一(yi)致的(de)(de)內容，并要求各州改正(zheng)。EPA在聯(lian)邦法(fa)令(ling)通知中(zhong)聲明，“很多法(fa)規不正(zheng)確地包(bao)含(han)了(le)蒸(zheng)汽壓(ya)限值(zhi)(如0．1mmHg)，導致了(le)很多具備光化學活(huo)性的(de)(de)化合物被豁免而不受管控”，并且該通知提供了(le)一(yi)個不包(bao)含(han)蒸(zheng)汽壓(ya)限值(zhi)的(de)(de)VOCs的(de)(de)模型定(ding)義，該定(ding)義為:任(ren)何參與光化學反應的(de)(de)有機化合物，但不包(bao)含(han)甲烷(wan)、乙烷(wan)等11種化合物。

1988年(nian)5月，EPA發布了《與VOCs蒸汽(qi)壓限值(zhi)不足和差異相(xiang)關的問題》。

該文(wen)檔認(ren)為(wei)，各州VOCs管理(li)規定(ding)(ding)應與EPA的(de)反(fan)應活(huo)性(xing)政策保持一致，VOCs定(ding)(ding)義(yi)不(bu)能使(shi)用(yong)0．1mmHg蒸汽壓作為(wei)限值，因為(wei)這(zhe)樣的(de)定(ding)(ding)義(yi)豁免(mian)了低揮發性(xing)但在特(te)定(ding)(ding)過程會揮發并參與光(guang)化(hua)學反(fan)應的(de)有機物。各州必須在SIPs中修(xiu)改(gai)相關內(nei)容(rong)。

反應性定義確認階段

鑒于(yu)VOCs定(ding)義(yi)的復雜性，各地方執行(xing)過程混亂，EPA認為(wei)應(ying)該給(gei)出一個正(zheng)式的VOCs定(ding)義(yi)并列入聯邦法典［40CFＲ51．100(s)］，以(yi)(yi)結束(shu)長(chang)期以(yi)(yi)來(lai)關于(yu)VOCs定(ding)義(yi)的爭議，以(yi)(yi)便今后有據(ju)可依。

1992年(nian)2月，EPA頒(ban)布了(le)VOCs定義，隨后(hou)被(bei)編入(ru)法典。

該定(ding)義為:除CO、CO2、H2CO3、金屬碳(tan)(tan)化物(wu)(wu)、金屬碳(tan)(tan)酸(suan)鹽、碳(tan)(tan)酸(suan)銨(an)之(zhi)外，任何(he)參加(jia)(jia)大(da)氣(qi)光化學反應的碳(tan)(tan)化合(he)物(wu)(wu)。此外，還包括(kuo)豁免名(ming)單(dan)及6項豁免條(tiao)款(kuan)。截至2014年12月30日，EPA在已有24種(類(lei))豁免名(ming)單(dan)的基礎(chu)上，又陸續增(zeng)加(jia)(jia)了36種(類(lei))豁免物(wu)(wu)質。

2美國VOCs國家定義及管控手段

美國VOCs國家(jia)定義為:除CO、CO2、H2CO3、金屬(shu)碳(tan)(tan)(tan)化物(wu)、金屬(shu)碳(tan)(tan)(tan)酸鹽、碳(tan)(tan)(tan)酸銨(an)之外，任(ren)何參加大(da)氣光化學反應(ying)的碳(tan)(tan)(tan)化合物(wu)。在該定義中，對微反應(ying)性(xing)物(wu)質進行了豁免。截(jie)至(zhi)2014年12月30日，EPA總共豁免了60種(類)微反應(ying)性(xing)物(wu)質。

美國VOCs地方定義(yi)大多直接引(yin)用其國家定義(yi)，少(shao)數地區如加(jia)州(zhou)在國家定義(yi)的(de)基礎上加(jia)嚴了豁免(mian)物質(zhi)。

美國行業定(ding)(ding)(ding)義(yi)是在國家定(ding)(ding)(ding)義(yi)的基礎上，強調了可監測(ce)、核算等可操作(zuo)性相關內容(rong)，如美國新污染源標準的通用條款定(ding)(ding)(ding)義(yi)為:VOCs是指(zhi)任(ren)何參(can)與大(da)氣光化學反應(ying)的有機化合物(wu)，或(huo)(huo)者依據(ju)法定(ding)(ding)(ding)方法、等效方法、替代方法測(ce)得(de)的有機化合物(wu)，或(huo)(huo)者依據(ju)條款規定(ding)(ding)(ding)的特定(ding)(ding)(ding)程序(xu)確定(ding)(ding)(ding)的有機化合物(wu)。

可以看出:

1)美國的國家(jia)定(ding)義(yi)(yi)(yi)指(zhi)明(ming)了(le)VOCs的管控(kong)目的和方(fang)向，在其(qi)指(zhi)導下(xia)，地方(fang)和行業(ye)定(ding)義(yi)(yi)(yi)都(dou)采用了(le)反應性定(ding)義(yi)(yi)(yi)，國家(jia)定(ding)義(yi)(yi)(yi)具(ju)有很強(qiang)的指(zhi)導作用;

2)國(guo)家和地(di)方定(ding)義明確了哪些物質不(bu)屬于(yu)VOCs，可免于(yu)管控，行業定(ding)義則易(yi)于(yu)進行監(jian)測和定(ding)量，國(guo)家和地(di)方及(ji)行業定(ding)義之(zhi)間實現互補(bu);

3)美國(guo)反(fan)應(ying)性定義的核心在于豁免(mian)基(ji)準和豁免(mian)物(wu)質(zhi)，EPA認為豁免(mian)低反(fan)應(ying)性的物(wu)質(zhi)可(ke)以有效(xiao)加強對(dui)于高(gao)反(fan)應(ying)性物(wu)質(zhi)的管控(kong)，并且可(ke)以鼓勵企業采用豁免(mian)物(wu)質(zhi)替代VOCs物(wu)質(zhi)。

3中國VOCs定義及管控手段

很遺憾，我國目前缺(que)乏(fa)VOCs國家定義。

在(zai)地方定(ding)(ding)(ding)義(yi)中(zhong)(zhong)，如香港引用(yong)(yong)了美國(guo)國(guo)家定(ding)(ding)(ding)義(yi)，而天(tian)津則(ze)采(cai)用(yong)(yong)了揮(hui)(hui)發(fa)性定(ding)(ding)(ding)義(yi);在(zai)行(xing)(xing)業定(ding)(ding)(ding)義(yi)中(zhong)(zhong)，某些行(xing)(xing)業采(cai)用(yong)(yong)了反(fan)應性定(ding)(ding)(ding)義(yi)，某些采(cai)用(yong)(yong)了揮(hui)(hui)發(fa)性定(ding)(ding)(ding)義(yi)。總體(ti)而言，我國(guo)各(ge)類VOCs定(ding)(ding)(ding)義(yi)并不(bu)統一(yi)，相互之間也(ye)缺乏(fa)一(yi)致性和互補性。

為關鍵(jian)的(de)(de)是，由(you)于缺(que)乏國家(jia)定義對(dui)于豁免物(wu)(wu)質的(de)(de)規定，我國未對(dui)大量的(de)(de)微(wei)反(fan)(fan)應(ying)性物(wu)(wu)質進行豁免，這(zhe)就使得(de)微(wei)反(fan)(fan)應(ying)性物(wu)(wu)質也被管(guan)控，企業無法用微(wei)反(fan)(fan)應(ying)性物(wu)(wu)質替代高反(fan)(fan)應(ying)性物(wu)(wu)質，將會(hui)增加管(guan)控成本，并影(ying)響管(guan)控效果(guo)。

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(yu)美國(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定義先于(yu)國(guo)(guo)家定義出現的情(qing)況。

總體而言，我國的VOCs定義(yi)處于較(jiao)為混(hun)亂和矛盾的局面(mian)，體現在反應(ying)(ying)性定義(yi)和揮(hui)發(fa)性定義(yi)同時存在，揮(hui)發(fa)性定義(yi)中(zhong)揮(hui)發(fa)性限值不統一(yi)，反應(ying)(ying)性定義(yi)中(zhong)缺乏豁免物質等方面(mian)。

借鑒美國(guo)的(de)VOCs定(ding)義(yi)歷程，我國(guo)應(ying)盡快給出一個明確的(de)VOCs國(guo)家(jia)定(ding)義(yi)，以(yi)結束長期以(yi)來關于定(ding)義(yi)的(de)爭議。

作為國家定(ding)(ding)義，一定(ding)(ding)要堅(jian)持科學性(xing)和嚴謹性(xing)，應采用反應性(xing)定(ding)(ding)義并(bing)明確豁(huo)免(mian)基準(zhun)。鑒(jian)于國內(nei)VOCs反應性(xing)研究起步較晚，可考慮暫時借(jie)鑒(jian)美國國家定(ding)(ding)義。

盡快統一地方和行業定義

國家定(ding)義指明(ming)了VOCs的(de)管控方向，明(ming)確了VOCs的(de)具體物質，起(qi)到指導和(he)規范作用，而具體執(zhi)行(xing)還需要地方政府和(he)行(xing)業部(bu)門的(de)配(pei)合。

因(yin)此應在(zai)國家定義(yi)(yi)的(de)指導下(xia)，盡(jin)快(kuai)統(tong)一和完(wan)善地方(fang)和行業(ye)定義(yi)(yi)。地方(fang)定義(yi)(yi)在(zai)與國家定義(yi)(yi)反應性保持一致(zhi)的(de)前提(ti)下(xia)，可以對(dui)豁免物質加嚴。

行業定(ding)(ding)義(yi)在(zai)不違背國家定(ding)(ding)義(yi)的前(qian)提下(xia)，可(ke)強調可(ke)監測、核算等可(ke)操作性內容。

建立VOCs反應性管控體系

VOCs的反應性是(shi)復雜也是(shi)需要投入大(da)量精力(li)進行研究的方面。

對于臭氧而言，目(mu)前已(yi)知的(de)(de)大約(yue)有上千種VOCs物(wu)質能(neng)夠反應生(sheng)成(cheng)臭氧，但并不是所有的(de)(de)VOCs都具有相同(tong)的(de)(de)生(sheng)成(cheng)臭氧的(de)(de)能(neng)力。

反應性不僅僅是化合(he)物(wu)本身的(de)性質，還與(yu)化合(he)物(wu)所(suo)處的(de)自然環(huan)境密切相(xiang)關。一種有機化合(he)物(wu)的(de)活性隨著VOCs與(yu)NOx的(de)比值、氣(qi)象條(tiao)件、空氣(qi)中其他VOCs的(de)混合(he)以及(ji)反應時間的(de)不同而存(cun)在差異。

因此，反應性定(ding)義指明了VOCs的(de)管(guan)控目的(de)和(he)方(fang)向，可(ke)引導(dao)國(guo)內相關機構開(kai)展一系(xi)列VOCs反應性基(ji)礎研究，包括監(jian)測方(fang)法(fa)、表征方(fang)法(fa)、基(ji)于具體物質的(de)排(pai)放量管(guan)理(li)和(he)光化學反應機理(li)研究等，以(yi)此為(wei)基(ji)礎逐步建立(li)和(he)完善我國(guo)VOCs反應性管(guan)控體系(xi)。

加強VOCs其他危害特性管控

在制(zhi)定VOCs控制(zhi)政策(ce)時，除首先應確(que)定哪種(zhong)危害特(te)性(xing)影響大，需要(yao)優先控制(zhi)外，還需要(yao)全面(mian)考慮VOCs的其他各種(zhong)危害特(te)性(xing)。

美國針對VOCs的(de)不(bu)同危害(hai)特性(xing)(xing)(xing)(xing)，建(jian)立了全面覆(fu)蓋(gai)VOCs其他(ta)危害(hai)特性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)管控體系，包括有(you)毒有(you)害(hai)特性(xing)(xing)(xing)(xing)、破壞臭(chou)氧(yang)層和溫(wen)室氣體特性(xing)(xing)(xing)(xing)，值(zhi)得(de)我國借鑒。

對有(you)毒有(you)害空氣污染物的控制是對常規空氣污染物進行管(guan)控的補充，是環境空氣質量管(guan)控的下一階段，其管(guan)控難度不(bu)亞于常規污染物。對此(ci)，我國應(ying)早作準備。

美(mei)國(guo)的HAPs管控體(ti)系設計(ji)較為科(ke)學，為我國(guo)提供了很好的參考。建議我國(guo)根據自身污染物(wu)排放的特(te)點，在(zai)美(mei)國(guo)HAPs清單(dan)(dan)的基(ji)礎上，有(you)(you)取舍、有(you)(you)補充地制定中(zhong)國(guo)的有(you)(you)毒有(you)(you)害大(da)氣(qi)污染物(wu)清單(dan)(dan)，進(jin)而完善有(you)(you)毒有(you)(you)害空氣(qi)污染物(wu)管控體(ti)系。