導讀：VOCs污染防治百問百答系列文章一共有6篇，分別為：VOCs基礎知識、VOCs的來源、VOCs的環境行為、VOCs的環境管理、VOCs的防控技術、VOCs與生活。本文為該系列文章的第3篇（VOCs的環境行為）。
（三）VOCs 的環境行為
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61.VOCs的主要環境作用有哪些？
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VOCs的環境作用可根據作用的對象分為對自然環境的影響和對生物體的直接影響。VOCs能和大氣中的氧化劑發生化學反應，在一定條件下生成以高濃度臭氧為主要特征的光化學煙霧；其氧化產物中的二次有機氣溶膠是PM2.5的重要組成成分，在不利的氣象條件下易引發霧霾；氟氯烴類化合物（氟利昂等）會造成臭氧層空洞，導致進入地球的紫外線增加。人體接觸過量的甲醛、苯、甲苯等有毒有害VOCs，將會造成致畸、致癌、致突變的影響，吸入濃度過高的VOCs還可能出現急性頭痛、嘔吐乃至昏迷等中毒癥狀。
62.影響VOCs環境濃度的因素？
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影響VOCs環境濃度的因素多種多樣，包括物理性因素和化學性因素。物理性因素中主要為VOCs的排放方式及其在大氣中的沉降和傳輸擴散方式，排放源大量釋放VOCs增加了環境空氣中的VOCs濃度，而干沉降（隨顆粒物沉降或重力沉降等方式）和濕沉降（隨降雨沉降等方式）的去除作用則會降低其環境濃度；傳輸擴散使水平和垂直方向的濃度發生變化，從上風向地區傳輸來的VOCs可能使本地濃度增加，而向下風向地區的傳輸則會降低本地濃度。化學性因素包括反應生成和反應去除兩個方面，一方面由化學反應在大氣中生成二次VOCs，造成新的污染；另一方面大部分的VOCs在大氣中經臭氧等氧化劑氧化去除，濃度降低。
63.VOCs在大氣中的主要化學過程有哪些？
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VOCs在大氣中的主要化學過程包括均相化學反應和非均相化學反應。均相化學反應是指在氣體中的化學反應，VOCs大多是還原性物質，在大氣中被臭氧等氧化性氣體氧化生成包括甲醛等在內的含氧有機物，乃至蕞終生成二氧化碳，另一部分則會變成不容易揮發的有機物蕞終成為二次有機顆粒物；而非均相化學反應是指在固、液顆粒物表面的化學轉化和光化學過程，蕞終生成的二次有機氣溶膠在不利氣象條件下易引發PM2.5污染。
64.影響大氣中VOCs遷移轉化的因素有哪些？
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影響大氣中VOCs遷移的因素主要包括氣象條件和VOCs自身性質等因素。水平和垂直方向上的風速能在很大程度上決定VOCs遷移的速度與距離，風速越大則VOCs遷移距離越遠，降雨等因素則會影響VOCs的沉降；VOCs自身的物理化學性質同樣會影響VOCs的遷移，高活性的VOCs物種在遷移過程中會快速損耗，低活性、長壽命的物種則由于反應慢而擴散距離較遠，甚至可能成為具有區域性乃至全球性環境效應的物質。影響VOCs轉化的因素主要是化學因素，既包括VOCs自身反應能力的強弱，也包括環境空氣中氧化劑的濃度和氧化能力。高反應活性的VOCs，在較強氧化能力的環境中，轉化速率會大大加快。
65.VOCs的人體健康效應有哪些？
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環境空氣中部分VOCs具有特殊氣味并且表現出刺激性、腐蝕性、器官毒性、致癌性，對人體健康造成較大的影響。某些VOCs可使皮膚出現丘疹、瘙癢等癥狀，對眼、鼻、呼吸道等有刺激作用，導致眼睛、鼻子、喉嚨發炎，嚴重時可引起氣喘、神志不清、暈厥、嘔吐及支氣管炎等；引起胃脹、胃痛，損傷肝、腎，影響中樞神經系統，引發頭疼等癥狀；一些揮發性有機物（如苯、芥子氣、氯乙烯、4-氨基聯苯、雙氯甲醚和工業品級氯甲醚、甲醛）被認為或者已經被證實對人體具有致癌效應，室內長期暴露于高濃度VOCs下會增加得肺癌、白血病和淋巴瘤的概率。
66.VOCs進入人體的途徑有哪些？
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VOCs是室內外空氣中普遍存在且成分復雜的一類有機污染物。它易通過呼吸道、消化道和皮膚進入人體而產生毒害。
研究表明，一般情況下室內空氣中VOCs的濃度是室外的2~5倍，新裝修的家庭住宅中VOCs污染更加嚴重，濃度是室外的10倍以上，室內VOCs污染對人體的健康風險引起了人們廣泛的關注。長期從事房屋裝修和涂料涂刷的工人，涂裝車間里的作業工人，工業區、交通干道周邊的人員是VOCs暴露的高危人群，致癌等健康風險很高。
67.美國EPA優先控制的VOCs有哪些？
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美國國家環境保護局（EPA）對有毒物質的相關定義是：有毒空氣污染物，也稱空氣有毒物質，是指那些已知的或者可能引起癌癥或其他嚴重的健康影響的污染物，EPA優先控制的187種污染物中有33種屬于揮發性有機物，主要包括苯系物、烴類、酯類和酮類，其中苯、甲醛、三氯甲烷、四氯乙烯等已被WHO確定為對動物具有致癌和致畸性。
68.吸入VOCs會導致癌癥嗎？
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世界衛生組織公布的環境致癌物質報告中，屬于一級致癌物的苯、芥子氣、氯乙烯、4-氨基聯苯、雙氯甲醚和工業品級氯甲醚、甲醛，對人類致癌證據確鑿；二級致癌物中的丙烯腈、四氯化碳、四氯乙烯、三氯乙烯、環氧乙烷、硫酸二甲酯、多氯聯苯類，動物試驗致癌證據確鑿；三級致癌物中的苯乙烯、三氯乙烯，動物試驗致癌證據充分；上述物質都屬于VOCs，均具有吸入毒性，會誘發癌癥。
69.甲醛對人體健康有什么影響？
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甲醛屬于高毒性物質，高居我國有毒化學品優先控制名單第二位。它具有刺激性氣味，濃度為0.06~1.2毫克/立方米時，鼻子可聞到異味，對眼睛、呼吸道有刺激作用。濃度為0.06~0.07毫克/立方米時，兒童會輕微氣喘；在濃度約為5毫克/立方米時，暴露30min，會流眼淚，引起咽喉不適；濃度過高（大于30毫克/立方米）時，會出現急性癥狀，如惡心嘔吐、胸悶氣喘、水腫、肺炎等，嚴重者危及生命。
根據流行病學調查，有充分的證據證明：高甲醛暴露濃度和鼻咽癌發病率有明顯正相關性。動物試驗結果顯示，甲醛濃度高于16.7毫克/立方米會導致實驗老鼠明顯癌變。目前，甲醛已被世界衛生組織（WHO）的國際癌癥研究機構（IARC）及美國健康和公共事業部、美國公共衛生局列入一類致癌物質。
70.苯系物對人體健康有什么影響？
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苯類物質具有神經麻醉作用，主要經過呼吸道和皮膚吸入中毒。在濃度為160~480毫克/立方米的環境中接觸5h，會產生頭痛、乏力、疲勞等癥狀；在濃度高于4800毫克/立方米的環境中接觸超過1h便會產生嚴重中毒癥狀，更甚者危及生命。苯系物的慢性健康效應是通過抑制骨髓造血功能而表現為各類血細胞（白血球、紅血球、血小板）減少和發育不全等癥狀；對外耳道腺、肝臟、乳腺和鼻腔都有致癌作用，被列為世界衛生組織的國際癌癥研究機構認證的一級致癌物之首。流行病學調查發現，在由于職業原因暴露于高濃度苯環境的人群中，患白血病的人數不斷升高。
71.PX對人體健康有什么影響？
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對二甲苯（PX）是生產對苯二甲酸（PTA）的主要原料，它們既是石油精煉的產物，也是石油化工業的原料。對二甲苯一般通過皮膚接觸、眼睛接觸、吸入和直接攝入對人體造成危害。直接接觸對二甲苯，會對眼睛和皮膚產生刺激性。吸入對二甲苯蒸汽會刺激呼吸系統，吸入的對二甲苯在人體肺部中的吸收率為62%~64%，長時間吸入對二甲苯會引起肝、腎以及心血管的慢性疾病。吸入高濃度對二甲苯會影響神經系統，導致頭痛、頭暈、惡心，甚至導致失憶、反應變遲緩、平衡能力降低。通過對白鼠的實驗發現，長時間暴露在高濃度PX中，會喪失聽力，導致昏迷或者死亡。當白鼠暴露在對二甲苯濃度為2~20mg/L的空氣中4h時，50%的白鼠死亡。根據世界衛生組織下屬的國際癌癥研究機構對致癌物質的分類，PX屬于第三類，即無法確定其致癌性，但與第四類（無致癌性）是有區別的。
72.鹵代烴對人體健康有什么影響？
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鹵代烴類有：
二氯甲烷：可影響中樞神經系統，在人體中產生碳氧血紅蛋白（COHb），影響供氧。它在油漆噴涂作業中會大量產生，短期吸入濃度高于1050毫克/立方米的二氯甲烷會導致人暫時性行為感知反應異常，并對鼻咽有刺激作用。其致癌性在動物試驗中證據充分，被國際癌癥研究機構列為可疑致癌物質。
二氯乙烷：一次大量攝入二氯乙烷會導致頭暈、精神不振、昏迷、嘔吐、心律不齊、肺水腫、支氣管炎、出血性胃炎、結腸炎，甚至腦部組織發生改變。
氯乙烯：輕度接觸低濃度氯乙烯會導致眩暈、胸悶、嗜睡、步?態蹣跚，接觸高濃度氯乙烯可發生昏迷、抽搐甚至死亡。長期接觸會損害人體皮膚以及導致肝功能和消化功能異常。氯乙烯為致癌物質，可引發肝血管瘤。
三氯乙烯：三氯乙烯具有遺傳毒性和致癌性，會對肝臟、中樞神經系統產生損傷，已被國際癌癥研究機構列入二級很可能致癌物質（Group 2A）。
四氯乙烯：低濃度四氯乙烯中毒會導致暫時性情緒與行為異常，頭暈頭痛，嗜睡甚至昏迷。一次性大量吸入四氯乙烯則會嚴重刺激上呼吸道，導致腎功能紊亂。它具有肝臟、腎臟致癌風險，被國際癌癥研究機構列為二級很可能致癌物質（Group 2A）。
73.VOCs有哪些區域效應與全球效應？
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VOCs由于其特性及組成，不僅會造成人體健康危害及引發環境污染，更會產生深遠的區域和全球效應。VOCs通過一系列復雜的大氣過程會造成區域的能見度下降、霧霾等環境問題，洛杉磯光化學煙霧、北京霧霾事件等都是典型的區域污染事件。
VOCs中的痕量氣體及其反應產生的二次污染物會直接或間接地造成全球范圍內的環境效應。一方面，部分VOCs具有與二氧化碳等溫室氣體同樣的溫室效應，造成全球氣候變暖；另一方面，VOCs經過復雜反應生成的二次有機氣溶膠會影響地球的輻射平衡，產生阻隔太陽輻射、造成地表溫度降低的“陽傘效應”。此外，VOCs還會通過大氣化學反應間接影響云雨過程，進而影響全球的水循環。
由此可見，VOCs通過直接和間接作用，對區域環境和全球氣候都產生了較大的影響。
74.VOCs如何影響大氣氧化性？
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光化學煙霧事件、霧霾事件等大氣污染事件的發生與大氣氧化性有著十分密切的關系，大氣氧化性主要體現在環境大氣中?O3、·OH自由基、過氧自由基等物質的濃度水平上，而VOCs對上述氧化性物質生成過程中的促進和抑制起著十分重要的作用。VOCs濃度水平升高，會打破清潔大氣中原有的光化學平衡，它可以與·OH、·RO等自由基反應生成H?O2、R?O2等過氧自由基，并造成?O3濃度的積累，進而提升大氣氧化性。一般而言，VOCs濃度水平較高的區域，通常具有較強的大氣氧化性，其發生大氣污染性事件的可能性也較大。
75.VOCs對環境臭氧濃度有什么影響？
從全球尺度來看，人們所關心的環境臭氧主要有兩個來源：天然來源主要是平流層臭氧的注入，人為來源則主要是機動車尾氣等排放的氮氧化物與VOCs等污染物反應產生臭氧。從近一百多年的時間來看，臭氧的濃度是逐年升高的，每年大約升高1.6%，臭氧環境濃度升高的原因是氮氧化物與VOCs等污染物的濃度增加。隨著VOCs等污染物的排放，環境臭氧濃度的變化呈現出一定的季節性及區域性，城市臭氧濃度比鄉村高得多。但臭氧的濃度變化與VOCs的濃度變化并不呈線性關系，實施通過控制VOCs來控制臭氧的策略時，需綜合考慮區域中各類污染物的含量。
76.VOCs對二次有機氣溶膠（SOA）的生成有什么影響？
二次有機氣溶膠（Secondary Organic Aerosol，SOA）是細顆粒物的重要組成部分，它是由人類活動或者天然源直接排放的VOCs或SVOC在大氣中經過一系列的氧化、吸附、凝結等過程生成的懸浮于大氣中的微粒。同一種VOCs經過氧化進而生成的SOA可能含有上百種化合物，而且不同的產物極性水平不同，目前還沒有一種方法可以用來完全直接測量大氣中的SOA。VOCs轉化生成SOA的產率可以用參數化方法進行估算。從文獻報道的結果來看，SOA的主要前體物通常包括異戊二烯、萜烯、芳香烴等，但在不同地區，這些前體物對SOA的相對貢獻有很大差異。因此，控制SOA時需要從各地實際情況出發，尋找出蕞重要的前體物加以控制。
77.VOCs與大氣復合污染有什么關系？
所謂大氣復合污染是指大氣中多種污染物在一定的大氣條件下（如溫度、濕度、陽光等）發生多種界面間的相互作用、彼此耦合構成的復雜大氣污染體系。VOCs是光化學煙霧污染的重要前體物，在光照條件下能與氮氧化物發生光化學反應生成臭氧及其他光化學氧化物；同時VOCs也是二次有機氣溶膠的重要前體物，在大氣中經過一系列的氧化、吸附、凝結等過程生成懸浮于大氣中的細粒子。臭氧和細粒子是復合型大氣污染的特征污染物，因此，VOCs是大氣復合污染的重要前體物，要控制大氣復合污染就要對VOCs予以關注并加強監測、控制和治理。
78.VOCs與氣候變化有什么關系？
甲烷吸收波長為7.7μm的紅外輻射，將輻射轉化為熱量，影響地表溫度，從而造成溫室效應。除甲烷外的VOCs的大氣壽命很短，對輻射的直接影響很小，主要通過參與光化學反應和生成有機氣溶膠來影響氣候。VOCs在光照條件下與氮氧化物發生光化學反應生成溫室氣體臭氧，從而造成溫室效應。除此之外，VOCs在大氣中經過氧化、吸附、凝結等過程生成二次有機氣溶膠，氣溶膠作為云凝結核，使地氣系統的能量失衡，從而影響區域和全球氣候，大量的細粒子氣溶膠還會形成嚴重的霧霾天氣。
79.VOCs會影響氣候變化嗎？
人為活動排放的二氧化碳、甲烷等多種溫室氣體以及氣溶膠可以改變大氣輻射收支，引起氣候變化。大多數VOCs并不能顯著地直接改變輻射收支。但是，VOCs和氮氧化物等在紫外光照的作用下，發生一系列光化學反應，生成臭氧、二次有機氣溶膠等污染物，引起對流層臭氧和氣溶膠增加。VOCs參與形成的氣溶膠作為全球氣溶膠的一部分，也具有直接的輻射效應，并且還可以通過影響云的形成、液滴尺寸及滯留時間而間接地影響氣候，其總的效果是起降溫作用。由此可見，VOCs的長期變化是可以間接地引起氣候變化的。
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