Уделяйте внимание: борьба с VOCs — прежде всего научная проблема!

Thread Content

В последние годы все больше внимания уделяется борьбе с загрязнением атмосферы, причем проблема VOCs привлекает внимание различных отраслей. Летучие органические соединения (ЛОС) — это группа соединений, широко распространенных в атмосфере. К ним относятся легко испаряющиеся органические соединения с температурой кипения от 50°C до 260°C и давлением насыщенного пара при комнатной температуре выше 133,3 Па. Их основными компонентами являются углеводороды, сульфиды, аммиак и т. д. LОС могут образовывать фотохимический смог в атмосфере, что наносит серьезный ущерб окружающей среде и здоровью человека. Будь то борьба с загрязнением PM2.5 или озоном, прежде всего это научная проблема, требующая изучения физических и химических механизмов реакций различных загрязнителей. Научные исследования весьма полезны для технологий управления и политики предотвращения. Например, в процессе образования озона зависимость между ЛОС и NOx не является линейной; она связана с соотношением между ними. Если контролировать только VOC или только NOx, или если соотношения не настроены правильно, то эффективность не будет гарантирована. Эксперты отмечают, что VOC и NOx необходимо контролировать совместно. Современное состояние борьбы с VOC и тенденции в политике. По сравнению с удалением пыли, серы и азота, у VOC больше видов, они выделяются в большем количестве отраслях промышленности, источники их выбросов распределены по всей территории, что затрудняет применение технологий для их устранения. В настоящее время отрасль по борьбе с VOCs в стране в целом характеризуется мелкими и разрозненными предприятиями. В «Плане действий по сокращению выбросов летучих органических веществ в ключевых отраслях», опубликованном недавно Министерством промышленности и информационных технологий и Министерством финансов, указано, что к 2018 году уровень выбросов VOCs в промышленности должен снизиться на более чем 3,3 миллиона тонн по сравнению с уровнем 2015 года. В документе подчеркивается необходимость сосредоточения усилий на сокращении выбросов на этапе производства и контроле за процессом их образования, а также на реализации мер по очистке отходов на последующих этапах. Также в документе подробно описаны методы сокращения выбросов на этапе производства и контроля за процессом, а также перечислены некоторые из наиболее распространенных технологий для очистки отходов, что способствует регулированию и оптимизации процесса сокращения выбросов VOCs в стране. “В «Плане действий» больший акцент делается на сокращении выбросов на этапе их возникновения и на контроле в процессе производства, чем на устранении последствий уже существующих выбросов. Это является тенденцией в борьбе с VOCs в нашей стране в будущем; такой же подход принят и на международном уровне. ”Луань Чжицян, заместитель секретаря комитета по очистке отходящих газов Природоохранной промышленной ассоциации Китая, отметил, что это расширит спрос на чистые сырьевые материалы и техническое оборудование для контроля производственных процессов, что, в свою очередь, будет способствовать развитию соответствующих сегментов отрасли. “Однако в настоящее время необходимо продолжать прилагать усилия для устранения VOCs на окончательном этапе. ” Виды VOC. VOC включают различные органические соединения, способные испаряться при комнатной температуре; в обычных внутренних условиях существует более 100 видов VOC. Основные компоненты включают: бензольные соединения, органические хлориды, соединения серии фреонов, органические амины, спирты, эфиры, эстеры, кислоты и углеводороды нефтяного происхождения. К числу распространенных видов ЛОС относятся толуол, ксилен, парадихлорбензен, этилбензен, стирол, формальдегид, ацетальдегид и другие. Бензол, толуол, галогенированные олефины (трихлорэтилен, дихлорэтилен) и другие вещества подозреваются или признаны канцерогенами. Источниками летучих органических веществ являются химикаты, химические растворители, выхлопы автомобилей и отходы сгорания. Химические вещества в основном встречаются на предприятиях по производству и продаже нефти, в химической промышленности, на автозаправках и т. д. Что касается химических растворителей, то они тесно связаны с жизнью каждого человека: краски, материалы для отделки помещений и автомобилей, а также электронное оборудование могут содержать летучие органические вещества. Источников VOC много: например, краски и органические растворители, используемые в табачной промышленности; клеи, применяемые в текстильной промышленности; ароматизаторы для игрушек; краски, лаки и клеи, содержащиеся в материалах для декора мебели; украшения для автомобилей и краска для их покрытия; моющие средства, чистящие средства и средства для смягчения тканей, используемые в химчистке. Поскольку это летучий газ, его отличие от PM2.5 заключается в том, что VOC можно почувствовать запахом. Виды VOC ⇒ типы загрязнения. Разные виды VOC приводят к возникновению различных типов загрязнения. VOC не только способны образовывать озон, но и являются «прекурсорами» PM2,5. Эксперты утверждают, что органические вещества, такие как бензол и толуол, под действием окисления и полимеризации превращаются в летучие органические соединения. Затем эти соединения в результате конденсации образуют вторичные органические частицы, которые в свою очередь превращаются в PM2.5. Процессы образования PM2.5 и озона под действием ЛОС совершенно различны. Образование озона происходит довольно просто: это результат окислительных реакций, которые происходят под действием солнечного света с участием ЛОС и оксидов азота (NOx). В городах основным источником выбросов VOCs являются автомобили; на втором месте стоят промышленные предприятия, такие как нефтеперерабатывающие и химические заводы. Нельзя также игнорировать вклад растений в выбросы VOCs. Вклад VOC в образование PM2,5 связан прежде всего с формированием вторичных органических аэрозолей, что представляет собой очень сложный процесс атмосферной химии. Существует тысячи возможных VOC, и механизмы их образования вторичных органических аэрозолей, включая физические и химические процессы, до сих пор не до конца поняты научным сообществом. Это касается не только Китая, но и всего мира. В некоторых городах основным загрязнителем является PM2,5, в других — озон. Это связано с процессами химии атмосферы; различные виды ЛОС приводят к возникновению разных типов загрязнения. Основным компонентом VOC является органический углерод, который имеет два пути развития: часть из него превращается в углекислый газ, который может долго находиться в атмосфере; другая часть образует вторичные органические аэрозоли, которые в конечном итоге удаляются из воздуха. Скорость реакции различных VOC сильно различается, и они вносят разный вклад в загрязнение атмосферы. Например, метан может превращаться в углекислый газ, а также в вторичные органические аэрозоли, но процесс его преобразования может занять несколько лет. Есть также некоторые VOC, для преобразования их в аэрозоли требуется несколько месяцев. Для этих медленно реагирующих ЛОС, под действием потока воздуха, они могут перемещаться в другие районы, что влияет на качество воздуха и климат в мире. А некоторые летучие органические соединения с высокой скоростью реакции в атмосфере способствуют быстрому образованию локальных вторичных органических аэрозолей. Например, ароматические углеводороды, выделяемые автотранспортом, реагируют очень быстро. Большое количество экспериментов и наблюдений доказало, что выбросы от транспортных средств вносят значительный вклад в образование вторичных органических аэрозолей в городах. В то же время VOC, образующиеся на нефтеперерабатывающих заводах, в основном представляют собой эфиры, состоящие из небольших углеродных двойных связей. Они реагируют быстро, что способствует быстрому образованию озона; таким образом, они вносят значительный вклад в формирование озона. Однако их влияние на образование вторичных органических аэрозолей является не таким значительным. Например, в регионе Хьюстон в США больше нефтеперерабатывающих заводов, чем в Пекине, и уровень загрязнения PM2.5 там не так высок. В настоящее время срочно необходимо контролировать VOC, которые быстро превращаются в аэрозоли в атмосфере. Поэтому исследования VOC должны быть более детальными, с целью контроля в рамках их классификации. Если не разделять их по типам, невозможно понять, какой вклад в загрязнение вносят отдельные VOC, что делает меры по борьбе с загрязнением крайне неэффективными.