一文读懂：挥发性有机物VOCs定义的诞生史

  近年来，挥发性有机物(VOCs)日益受到社会的关注，如何有效控制VOCs已成为现阶段我国大气环境治理领域中的热点问题。

  与其他污染物相比，VOCs较为特殊，反应性是该类污染物最大的特点，该特点不仅体现在VOCs自身的活性上，也体现在该类污染物与其他污染物的相互反应上，其复杂性和管控难度要远大于其他常规污染物，因而需要制定科学的、有明确的目的性的管控政策，而VOCs的定义是管控政策的集中体现。

  美国是世界上最早开始立法管控VOCs的国家。自美国根据光化学反应活性定义VOCs后，该定义便为世界各国广泛接受，并将VOCs作为常规污染物之一进行管控。

  根据类型不同，将VOCs定义分为反应性(是否参与光化学反应)和挥发性(沸点和蒸气压限值)定义。

  美国现行VOCs定义为反应性定义，由美国EPA制定并于1992年写入联邦法典，但美国最初采用的也是挥发性定义。

  其VOCs定义的变化过程既是挥发性定义转变为反应性定义的过程，也是美国VOCs管控政策的变化过程，其实质是美国对于VOCs环境影响和危害特性的认识不断深入的过程。

  例如1970年3月由国家空气污染控制管理部门发布的《固定源排放的碳氢化合物和有机溶剂的控制技术》(AP-68)，使用的名称为“碳氢化合物和有机溶剂”。

  “碳氢化合物”指的是所有有机物的集合，但是一些有机物不属于“碳氢化合物”，也不作为溶剂使用，却是光化学氧化剂的前体物。因此，EPA开始使用“VOCs”这一名词。

  但是由于对大气光化学反应认识不足，在EPA成立之后很长一段时间内，始终没给出明确的VOCs定义。

  直至20世纪70年代末，EPA出版了《污染物控制技术指南》(CTG)系列，首次提出了VOCs的定义(以下简称“CTG定义”):除CO、CO2、H2CO3、金属碳化物、金属碳酸盐、碳酸铵之外，标准状态下蒸汽压大于0．1mmHg(1mmHg=0．133kPa)的碳化合物。

  然而，在CTG给出VOCs定义之前，洛杉矶地区在1966年就已给出了类似定义(以下简称“66定义”):220℉(约104℃)时蒸汽压大于0．5mmHg的有机物。如果只看蒸汽压限值，CTG定义(0．1mmHg)比66定义(0．5mmHg)更为严格，管控的物质也更多。然而，不一样的温度对应不同的蒸汽压，考虑到温度的不同，CTG定义反而更不严格。

  进一步的研究表明，常温下，气体中存在碳原子数远大于12甚至直到18的有机物，部分碳原子数大于24的有机物在常温下有时也可以存在于气态中;高温时，低挥发性的有机物也能变成气体并参与光化学反应。因而化合物是否挥发非常大程度上取决于使用时的加热方式和程度，但管理机构对此并不能预先确定，故难以规范。

  根据2014年EPA颁布的数据，目前美国发现的VOCs物质共有1497种(类)，其中可确定沸点大于250℃的有308种，小于250℃的有1011种，未能确定沸点的有178种。

  也就是说，至少有308种美国管控的VOCs物质是不包含在挥发性定义内的，该数值约占已知VOCs种类的20．57%。

  1987年11月，EPA发布了《新的臭氧和CO政策提案》。该提案附录D中包含了一系列与当时的SIPs及CAA不一致的内容，并要求各州改正。EPA在联邦法令通知中声明，“很多法规不正确地包含了蒸汽压限值(如0．1mmHg)，导致了很多具备光化学活性的化合物被豁免而不受管控”，并且该通知提供了一个不包含蒸汽压限值的VOCs的模型定义，该定义为:任何参与光化学反应的有机物，但不包含甲烷、乙烷等11种化合物。

  1988年5月，EPA发布了《与VOCs蒸汽压限值不足和差异相关的问题》。

  该文档认为，各州VOCs管理规定应与EPA的反应活性政策保持一致，VOCs定义不可以使用0．1mmHg蒸汽压作为限值，因为这样的定义豁免了低挥发性但在特定过程会挥发并参与光化学反应的有机物。各州必须在SIPs中修改相关内容。

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