Wichtig zu beachten: Die Bekämpfung von VOCs ist in erster Linie eine wissenschaftliche Frage!

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In den letzten Jahren wird der Schutz der Atmosphäre vor Verschmutzung immer mehr ernst genommen, wodurch die Bekämpfung von VOCs die Aufmerksamkeit verschiedener Branchen auf sich zieht. Flüchtige organische Verbindungen (VOCs) sind eine in der Atmosphäre weit verbreitete Klasse von Verbindungen. Es handelt sich dabei um leicht flüchtige organische Verbindungen mit einem Siedepunkt zwischen 50 °C und 260 °C sowie einem gesättigten Dampfdruck bei Raumtemperatur von über 133,3 Pa. Zu ihren Hauptbestandteilen gehören Kohlenwasserstoffe, Sulfide, Ammoniak usw. VOCs können in der Atmosphäre photochemischen Smog erzeugen, der der Umwelt und dem Menschen großen Schaden zufügt. Egal ob es um die Bekämpfung von PM2,5 oder Ozonverschmutzung geht – es handelt sich in erster Linie um ein wissenschaftliches Problem, bei dem die physikalischen und chemischen Mechanismen der Reaktionen der verschiedenen Schadstoffe untersucht werden müssen. Wissenschaftliche Forschung ist sehr hilfreich für Verwaltungsverfahren und Präventionspolitiken. Beispielsweise besteht beim Entstehen von Ozon kein linearer Zusammenhang zwischen VOC und NOx, sondern dieser hängt vom Verhältnis der beiden Stoffe ab. Wenn nur VOC oder nur NOx kontrolliert werden oder das Verhältnis nicht richtig eingestellt ist, kann die Wirksamkeit nicht gewährleistet werden. Experten weisen darauf hin, dass VOC und NOx gemeinsam kontrolliert werden müssen. Der aktuelle Stand der Bekämpfung von VOCs sowie die politischen Entwicklungen: Im Vergleich zur Entfernung von Staub, Schwefel und Stickoxiden gibt es viele verschiedene Arten von VOCs. Zudem gibt es zahlreiche Branchen, aus denen diese Stoffe emittiert werden, und die Quellen dieser Emissionen sind weit verstreut. Die Technologien zur Bekämpfung dieser Stoffe sind daher komplex. Derzeit sind die Unternehmen im Inland, die sich mit der Bekämpfung von VOCs beschäftigen, insgesamt klein und verstreut. Der von dem Ministerium für Industrie und Informationstechnologie sowie dem Finanzministerium kürzlich veröffentlichte „Aktionsplan zur Reduzierung flüchtiger organischer Verbindungen in Schlüsselindustrien“ legt fest, dass bis zum Jahr 2018 die Emissionen von VOCs in der Industrie um mehr als 3,3 Millionen Tonnen im Vergleich zu 2015 reduziert werden sollen. Es wird betont, dass man sich auf die Reduzierung an der Quelle sowie auf die Kontrolle im Produktionsprozess konzentrieren soll – dabei soll auch die Endbehandlung berücksichtigt werden. Zudem werden ausführlich Maßnahmen zur Reduzierung an der Quelle und zur Kontrolle im Produktionsprozess beschrieben. Außerdem werden einige der derzeit gebräuchlichen Technologien zur Endbehandlung aufgeführt, um die Reduzierung der VOC-Emissionen im Inland zu regulieren und zu leiten. “Der „Aktionsplan“ legt größeren Wert auf die Reduzierung am Ursprung sowie auf die Kontrolle im Prozessverlauf als auf die Behandlung am Ende des Prozesses. Das ist auch die Entwicklungstendenz bei der Bekämpfung von VOCs in unserem Land – international verhält es sich genauso. ”Luan Zhiqiang, stellvertretender Vorsitzender des Ausschusses für Abgasklärung der Chinesischen Vereinigung für Umwelttechnologie, sagte, dass dies die Nachfrage nach Technologien und Geräten zur Verwendung von sauberen Rohstoffen sowie zur Steuerung von Prozessen erhöhen werde. Dadurch wird auch die Entwicklung dieser Nischengeschäfte gefördert. “Allerdings darf bei der Endbehandlung von VOC im Moment keinesfalls nachgelassen werden. ” Arten von VOCs: VOCs umfassen verschiedene organische Verbindungen, die bei Raumtemperatur verdampfen können. In typischen Innenräumen gibt es mehr als 100 verschiedene VOCs. Zu den Hauptbestandteilen gehören: Benzolverbindungen, organische Chlorverbindungen, Freonverbindungen, organische Kohlenwasserstoffe, Amine, Alkohole, Ester, Säuren sowie Kohlenwasserstoffverbindungen aus dem Erdöl. Zu den häufig vorkommenden VOC-Arten gehören Toluol, Xylen, Para-Dichlorobenzol, Ethylbenzol, Styrol, Formaldehyd und Acetaldehyd. Benzol, Toluol, halogenierte Olefine (Trichlorethylen, Dichlorethylen) usw. werden als krebserregende Stoffe vermutet oder bereits als solche identifiziert. Die Quellen für flüchtige organische Verbindungen sind hauptsächlich Chemikalien, chemische Lösungsmittel, Autoabgase und Abgase aus der Verbrennung. Chemikalien finden sich hauptsächlich in Produktions- und Vertriebsstätten wie der Ölindustrie, der Chemieindustrie sowie Tankstellen. Chemische Lösungsmittel hingegen sind eng mit dem Alltag jedes Menschen verbunden – sei es bei Farben, Dekorationen für Innenräume und Autos oder bei elektronischen Geräten. In all diesen Fällen können flüchtige organische Stoffe enthalten sein. Es gibt viele Quellen für VOCs – beispielsweise die Tinten und organischen Lösungsmittel, die in der Tabakindustrie verwendet werden, die Klebstoffe in der Textilindustrie, die Düfte von Duftspielzeugen, die Lacke, Farben und Klebstoffe in Materialien zur Möbelverzierung, die Verzierungen für Autos sowie die Lacke, die im Autolackiererhandwerk verwendet werden. Ebenso gehören dazu die Reinigungsmittel, Desinfektionsmittel und Weichmacher, die in der Trockenreinigungsbranche eingesetzt werden. Da es sich um flüchtige Gase handelt, unterscheiden sie sich von PM2,5 dadurch, dass VOC direkt gerochen werden können. VOC-Arten ⇒ Art der Umweltbelastung: Unterschiedliche VOC-Arten führen zu unterschiedlichen Arten von Umweltbelastungen. VOCs können nicht nur Ozon erzeugen, sondern sind auch „Vorläuferstoffe“ von PM2,5. Experten geben an, dass organische Stoffe wie Benzol und Toluol durch Oxidation und Polymerisierung zu flüchtigen organischen Verbindungen werden. Anschließend entstehen durch Kondensation usw. sekundäre organische Partikel, die wiederum in PM2,5 umgewandelt werden. Der Prozess, bei dem VOCs zu PM2,5 und Ozon führen, ist völlig unterschiedlich. Die Entstehung von Ozon ist einfacher: Es handelt sich dabei hauptsächlich um Oxidationsreaktionen von VOCs und Stickoxiden (NOx) unter Einfluss des Sonnenlichts. Die Emissionen von VOCs in Städten stammen hauptsächlich von Kraftfahrzeugen, gefolgt von industriellen Quellen wie Raffinerien und Chemieanlagen. Auch die Emissionen durch Pflanzen dürfen bei den VOCs nicht übersehen werden. Der Beitrag der VOCs zu PM2,5 bezieht sich hauptsächlich auf die Bildung sekundärer organischer Aerosole – ein äußerst komplexer Prozess in der Atmosphärenchemie. Es können Tausende von VOCs geben, und die Mechanismen ihrer Bildung sekundärer organischer Aerosole – einschließlich physikalischer und chemischer Prozesse – sind in der Wissenschaft noch nicht vollständig geklärt. Nicht nur in China, sondern weltweit ist das der Fall. In einigen Städten ist der Hauptschadstoff PM2,5, in anderen Städten hingegen Ozon – das hängt mit den Prozessen in der Atmosphäre zusammen. Verschiedene Arten von VOC verursachen wiederum verschiedene Arten von Verschmutzung. Der Hauptbestandteil von VOC ist organisches Kohlenstoff. Dieser hat nur zwei mögliche Verbleibsorte: Ein Teil wird zu Kohlendioxid umgewandelt, das langfristig in der Atmosphäre verweilen kann; der andere Teil bildet sekundäre organische Aerosole, die schließlich aus der Luft entfernt werden. Die Reaktionsgeschwindigkeiten verschiedener VOCs unterscheiden sich stark voneinander; ebenso unterschiedlich ist ihr Beitrag zur Luftverschmutzung. Zum Beispiel kann Methan in Kohlendioxid umgewandelt werden, aber auch in sekundäre organische Aerosole. Der Umwandlungsprozess kann jedoch einige Jahre dauern. Es gibt auch einige VOC, deren Umwandlung in Aerosole mehrere Monate dauert. Für diese langsamer reagierenden VOCs werden sie mit der Luftströmung in andere Gebiete transportiert, was Auswirkungen auf die globale Luftqualität und das Klima hat. Einige VOC mit schneller Reaktionsgeschwindigkeit in der Atmosphäre können zur schnellen Bildung lokaler sekundärer organischer Aerosole führen. Zum Beispiel reagieren die Aromaten, die von Kraftfahrzeugen ausgestoßen werden, sehr schnell. Zahlreiche Experimente und Beobachtungen haben gezeigt, dass die Emissionen von Kraftfahrzeugen einen sehr großen Beitrag zu den sekundären organischen Aerosolen in Städten leisten. Die VOCs, die in Raffinerien entstehen, bestehen hauptsächlich aus Olefinen, die aus relativ kurzen Kohlenstoffdoppelbindungen aufgebaut sind. Diese Stoffe reagieren schnell und führen somit ebenfalls schnell zur Bildung von Ozon. Dadurch tragen sie maßgeblich zur Ozonbildung bei. Auf die Entstehung sekundärer organischer Aerosole haben sie jedoch nur einen geringen Einfluss. Zum Beispiel gibt es in der Gegend von Houston in den USA mehr Raffinerien als in Peking, und die Belastung durch PM2,5 ist dort nicht so stark. Derzeit ist es dringend notwendig, die VOCs unter Kontrolle zu bringen, die in der Atmosphäre schnell in Aerosole umgewandelt werden. Daher müssen die VOC-Forschungen präziser durchgeführt werden, um eine gezielte Kontrolle zu ermöglichen. Ohne eine Einteilung nach Arten ist es nicht möglich, den Beitrag der verschiedenen VOCs zur Verschmutzung zu erkennen, wodurch die Bekämpfung der Verschmutzung sehr willkürlich wird.