重視すべきこと：VOCs対策は、まず科学的な問題なのだ！

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近年、大気汚染防止がますます重視されるようになり、VOCs対策が各業界の関心を集めています。揮発性有機化合物（VOCs）は、大気中に広く存在する化合物の一種であり、沸点が50℃～260℃で、室温下での飽和蒸気圧が133.3Paを超える、容易に揮発する有機化合物を指します。その主な成分は炭化水素、硫化物、アンモニアなどです。VOCsは大気中で光化学スモッグを形成し、環境や人体に甚大な害を及ぼします。 PM2.5であれオゾン汚染の治理であれ、まずこれは科学的な問題であり、さまざまな汚染物質の反応に関する物理的・化学的メカニズムを研究する必要がある。科学研究は、治理技術や防制政策に大いに役立つ。例えばオゾンの生成過程において、VOCとNOxは線形の関係にあるわけではなく、両者の比率に依存しています。VOCのみを制御したり、NOxのみを制御したり、または比率が適切に調整されていなければ、その効果は保証されません。専門家によると、VOCとNOxは同時に制御する必要があると指摘されている。 VOCsの対策状況と政策動向　除塵や脱硫脱硝と比べて、VOCsは種類が多く、排出業界も多様で、排出源が分散しており、対策技術も複雑である。現在、国内のVOCs対策企業は全体的に規模が小さく、分散している状態にある。 工業情報化部と財政部が最近発表した「重点業界における揮発性有機化合物削減行動計画」によると、2018年までに産業界からのVOCs（揮発性有機化合物）の排出量を2015年比で330万トン以上削減することが目標とされている。また、「発生源での削減とプロセス管理を重点としつつ、最終処理も考慮した全過程にわたる防治の理念」が掲げられている。さらに、発生源での削減やプロセス管理のための措置・方法について詳細に規定されているほか、現在一般的に用いられている最終処理技術や工程も例示されており、これらを通じて国内におけるVOCs削減を規範化・指導するとしている。 “「行動計画」は、発生源での削減、プロセス管理、最終処理の3つのうち、発生源での削減とプロセス管理をより重視しており、これは我が国における今後のVOCs対策の発展傾向であり、国際的にも同様の考え方です。”中国環境保護産業協会の廃ガス浄化委員会副秘書長である栾志強は、これによりクリーンな原材料やプロセス制御技術・装置の市場需要が拡大し、それに伴ってこれらのサブセクターの発展も促進されるだろうと述べている。“しかし、現在VOCsの末端処理を少しも怠ってはならない。” VOCの種類 VOCには、室温で揮発するさまざまな有機化合物が含まれており、一般的な室内環境には100種類以上のVOCが存在します。主な成分には、ベンゼン系化合物、有機塩化物、フロン系、有機硫黄化合物、アミン、アルコール、エーテル、エステル、酸、石油炭化水素化合物などがあります。一般的なVOCの種類としては、トルエン、キシレン、パラジクロロベンゼン、エチルベンゼン、スチレン、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒドなどがあります。ベンゼン、トルエン、ハロゲン化オレフィン（トリクロロエチレン、ジクロロエチレン）などは、発がん物質と疑われているか、または確認されている。揮発性有機化合物の主な発生源は、化学製品、化学溶剤、自動車排気ガス、および燃焼排ガスです。化学製品は主に石油、化学工業、ガソリンスタンドなどの生産・販売施設に存在しますが、化学溶剤はすべての人々の生活と密接に関係しています。塗料や室内・車内の装飾、電子機器などにも揮発性有機化合物が含まれている可能性があります。 VOCの発生源は多岐にわたり、例えばタバコ業界で使用されるインクや有機溶剤、繊維業界で使われる接着剤など、香り付きおもちゃの香料、家具の装飾材に含まれる塗料やペイント、接着剤など、自動車の装飾品やスプレー塗装、クリーニング業界で使用される洗剤や清掃剤、衣類用柔軟剤などがあります。揮発性ガスであるため、PM2.5との違いは、VOCは直接に匂いを感じることができる点です。 VOCの種類⇒汚染タイプ 種類の異なるVOCは、異なる汚染タイプを引き起こします。 VOCsはオゾンを生成するだけでなく、PM2.5の「前駆物質」でもある。専門家によると、ベンゼンやトルエンなどの有機物が酸化や重合によって揮発性有機化合物を生成し、その後凝集などによって二次有機粒子を形成し、さらにPM2.5に変化するという。 VOCがPM2.5とオゾンを生成する過程は、全く異なります。オゾンの生成は簡単で、主にVOCsと窒素酸化物（NOx）が太陽光の下で酸化反応を起こすことによるものです。都市部におけるVOCsの排出は主に自動車が原因であり、次いで石油精製・化学工場などの産業源も挙げられる。また、植物からの排出もVOCsに与える影響は無視できない。VOCがPM2.5に与える影響は、主に二次有機エアロゾルの生成に関わっており、これは非常に複雑な大気化学プロセスです。VOCには数千種類も存在し得るが、それらが二次有機エアロゾルを生成するメカニズム、すなわち物理的・化学的プロセスについては、学術界でもまだ完全には解明されていない。中国だけでなく、世界中でも同じです。都市によって主な汚染物質はPM2.5であったり、オゾンであったりしますが、これは大気化学的プロセスに関係しており、さまざまな種類のVOCが異なるタイプの汚染を引き起こします。 VOCの主成分は有機炭素であり、それには2つの行方があります。一部は二酸化炭素となり、大気中に長期間留まります。もう一部は二次有機エアロゾルとなり、最終的に大気から除去されます。異なるVOCの反応速度は大きく異なり、大気汚染への寄与もそれぞれ異なります。例えばメタンは、二酸化炭素に変わることもあれば、二次有機エアロゾルに変わることもありますが、その変化には数年かかる可能性があります。また、VOCの中には、そのエアロゾル化に数ヶ月かかるものもあります。これら反応が遅いVOCについては、空気の流れによって他の地域へ運ばれ、世界的な大気質や気候に影響を与えることになる。また、大気中の反応速度が速いVOCは、局所的に二次有機エアロゾルが急速に生成される原因となる。 例えば、自動車から排出される芳香族炭化水素は、反応速度が非常に速いです。多くの実験と観測により、自動車排出ガスが都市の二次有機エアロゾルに与える影響は非常に大きいことが証明されている。一方、製油所で発生するVOCは、主に比較的小さな炭素二重結合からなるオレフィン類であり、反応速度が速くオゾンの生成も早いため、オゾン生成に大きく寄与している。しかし、局地的には二次有機エアロゾルへの寄与はそれほど大きくない。例えば、アメリカのヒューストン地域には北京よりも多くの製油所がありますが、そのPM2.5の汚染はそれほど深刻ではありません。現在、急ぎ制御が必要なのは、大気中でエアロゾルに変化する速度が速いVOCです。 したがって、VOCの研究はより詳細化し、分類して管理する必要がある。種類を区別せずに、異なるVOCの汚染への寄与度を把握できなければ、対策を講じる際に大きな盲点が生じます。