大气挥发性有机化合物环境基准研究进展与展望

2015-06-27李红李雷许伶红王宗爽张新民王学中段菁春夏芬美张正正

生态毒理学报 2015年1期

李红，李雷，许伶红，王宗爽，张新民，王学中，段菁春，夏芬美,5，张正正,5

1. 中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室，北京 100012 2. 大气环境与装备技术协同创新中心，南京 210044 3. 南京白云化工环境监测有限公司，南京 210047 4. 浙江省舟山市岱山县环境保护局，舟山 316200 5. 贵州大学资源与环境工程学院，贵阳 550025

李红1,2,*，李雷1,3，许伶红1,4，王宗爽1，张新民1，王学中1，段菁春1，夏芬美1,5，张正正1,5

挥发性有机化合物(VOCs)中的许多物种对人体具有危害性，同时，VOCs对大气环境产生着重要的影响。目前我国部分区域大气VOCs污染已经十分严重，控制大气VOCs污染对于改善环境空气质量，保护人体健康具有重要意义。国际上许多国家或国际组织制定了大气VOCs环境基准或者发布了大气VOCs环境基准指导值，这对于加强VOCs污染控制及环境管理可以起到重要作用。我国尚未制定大气VOCs环境基准，亟待开展系统的研究工作。在综述国际大气VOCs环境基准研究进展，介绍当前我国大气VOCs环境基准研究情况的基础上，分析了我国大气VOCs环境基准的研究需求，并对今后的系统研究提出了建议。

挥发性有机化合物；大气环境；环境基准；研究需求；发展趋势

空气中的有机化合物可以分为挥发性有机化合物(VOCs)、半挥发性有机化合物(SVOCs)和颗粒态有机化合物(POM)[1]。VOCs广泛存在于水、土壤和大气环境中，在常温下可以蒸汽的形式存在于大气中，可能是仅次于颗粒物的第二大类分布广泛、种类繁多的大气污染物。VOCs中的许多物质对人体具有危害性，且其危害性具有隐蔽性、潜伏性和积累性[2]；同时，VOCs对大气环境产生着重要的影响[3]。大气中部分VOCs积极参与大气光化学氧化过程，生成臭氧等有害的光化学氧化剂；并参与大气中二次颗粒物的形成。某些VOCs(如氟氯烃)还对臭氧层具有破坏作用；此外，一些VOCs强烈地吸收红外线，导致全球气候变暖[4]。

大气中VOCs的污染已经十分严重，甚至在人迹罕至的北极圈也发现存在某些VOCs物种，因此，控制大气中VOCs的污染非常重要。国际上许多国家就控制大气中VOCs的含量采取了相应的措施，其中包括制定大气VOCs环境基准，为大气VOCs环境空气质量管理的制定提供科学依据[5-12]。我国目前尚未制定大气VOCs环境基准，亟待开展系统性的研究工作。基于此，本文在综述国际上大气VOCs环境基准研究进展的基础上，对当前我国大气VOCs环境基准研究情况进行介绍，分析我国大气VOCs环境基准的研究需求，并对今后我国大气VOCs环境基准的系统研究提出建议。

1 国际大气VOCs基准领域发展态势与方法学概述(Overview of the international development tendency and the methodology of atmospheric environment criteria of VOCs)

1.1 国际大气VOCs基准文件分析

大气VOCs环境基准是指大气环境中VOCs对人体健康不产生不良或有害影响的最大剂量或浓度，或者超过这个剂量或浓度就对人体健康产生不良或有害的效应；或者说，是指当大气中某一VOCs的含量为一阈值或一个范围值时，人或生物生活在其中不会发生不良的或有害的影响。大气VOCs基准是制定大气VOCs环境管理政策的科学基础，尤其是制定VOCs环境空气质量标准的科学依据。大气VOCs环境标准规定的VOCs容许剂量或浓度原则上应小于或等于相应的基准值。大气VOCs环境基准根据保护对象不同可分为基于人体健康的环境空气人体健康基准与基于生态系统保护的环境空气生态基准；对于人体健康基准，按照空气环境种类可以分为室内环境空气质量基准和室外环境空气质量基准，在理论和方法学上有一定的差异。针对于VOCs，目前国际上主要制定了环境空气人体健康基准[5-12]，除加拿大在2005年颁布的《Indoor Air Quality Guidelines and Standards》文件中专门制定了室内空气中VOCs环境基准外，其他国际组织或国家尚未专门制定室内空气中VOCs环境基准。

对世界上大气VOCs基准文件的较全面调研表明，目前世界卫生组织(WHO)、美国、加拿大、欧盟、新西兰、牙买加等主要国家/地区和国际组织制定了大气VOCs环境基准值，即环境空气人体健康基准值。相关基准文件信息见表1。

1987年WHO发布了针对欧洲的空气质量准则，该准则中包括了丙烯腈和氯乙烯等VOCs的指导值。自1993年以来，基于空气污染物的流行病学研究、毒理学研究成果，该指南被多次修改和更新，在此过程中不断有新的VOCs物种被加入。在2005年WHO更新的针对全球的空气质量准则中，包括了关于11种VOCs物种的基准值说明(表2)[7]。

表1 国际上包含大气VOCs基准值/标准值的文件列表[5-13]

表2 WHO“欧洲环境空气质量准则(第二版)”中规定的VOCs指导值

WHO于1987年发布的针对欧洲的空气质量准则是基于对欧洲和北美地区的流行病学和毒理学文献成果提出的，未考虑发展中国家环境空气中的暴露浓度和这些国家的实际情况；但该准则发布后，世界上很多国家，尤其是欧共体国家和广大发展中国家在制定有关环境空气质量标准时都参考该准则。鉴于发展中国家的不同情况，针对欧洲提出的空气质量指南可能会对其他国家产生误导。温度、湿度、海拔高度、背景浓度和营养状况等多种因素可能会影响暴露于空气污染的人群的健康结果。为使WHO提出的空气质量准则能够适用于全球各国，在1997年12月2日到12月5日，WHO在其总部召开了一个专责小组会议。这次会议的成果在于2000年WHO出版了针对全球的“环境空气质量指南”文件，并在2005进行了更新[7]。此指导文件将VOCs物种分为“具有非致癌性健康终点的VOCs”和“具有致癌性健康终点的VOCs”两大类，并对具有非致癌性健康终点的VOCs以列表的形式给出了基准值说明。

对国外大气VOCs基准文件，特别是WHO“欧洲环境空气质量指南(第二版)”中VOCs物种基准值推导原则的研读表明：

(1)国外大气VOCs基准研究中存在尚未确定部分毒害性VOCs物种的基准值、以及一些VOCs物种的基准值尚有待于进一步研究确定的现象；

(2)国外大气VOCs基准推导过程中综合应用了流行病学、人群非职业性暴露健康风险、动物毒理学实验、人群职业性暴露健康风险等方面的研究结果；

(3)国外大气VOCs基准值具有不同值的表示方法，主要包括指导值(guideline value)、可容许浓度(tolerable concentration)、可容许的每日吸入量(tolerable daily intake)等表示方法；

(4)国外大气VOCs基准体系本身也处在发展阶段，需要逐步完善。

1.2 国际上大气VOCs环境基准方法学研究

环境流行病学、职业流行病学、毒理学、大气环境科学、环境健康学、生态学、统计学等学科的研究成果已经成为当今开展环境空气质量基准研究的基础，经过近30年的发展，国际上已经形成了较为系统的理论与方法学，较为成熟的支撑技术包括大气污染物风险筛查、分析监测、毒性测试、暴露测量、效应筛选、危害评估和风险评估等技术。

纵观国际上基于人体健康保护的大气环境基准理论与方法学研究，虽然各个国际/地区/组织各有特色，但是基本上形成了比较一致的理论与方法学，其中以WHO在制定《欧洲空气质量指南》和针对全球的《环境空气质量指南》文件中形成的理论与方法学最为成熟，同时形成了比较完备的VOCs基准方法学。总结说明如下：

(1)确定目标VOCs基准污染物的筛选原则，在目前的筛选原则中主要包括了污染物与其污染源存在的广泛性、污染水平状态与变化趋势、监测的可行性、人体健康与非人体健康(如生态毒性)的影响情况、以及目前与健康危害相关的重要信息与相关资料的充足性等方面。

(2)确定统一的阈值概念的使用方法、不确定性因子的应用方法、风险评价方法、致癌物的定量健康风险评价方法。

(3)详细了解与深入审查所确定的目标VOCs基准污染物的科学背景资料，包括污染物的动物毒性数据、流行病学研究结果(长期暴露与死亡率，短期暴露与健康效应)、毒性反应类型、定毒性反应是否存在阈值、相互作用的意义以及人群敏感性与暴露水平的变化、风险评价数据等。

(4)针对相关数据较少、难以确定定量关系的VOCs基准污染物，在确定用于识别人群接受水平的指导值时，要进行科学判断，并达成共识，可以使用“不良影响”和“充足证据”等主观术语。

(5)针对具有非致癌终点的污染物，设定在一定暴露时间内无毒害作用的最大剂量作为该污染物的基准值；同时，基准值并不局限于一定时间内无明显健康危险的污染物最大剂量值，还包括对相关领域的各种推荐和指导。

(6)针对已知人类致癌物或至少有证据表明对人类有致癌性的致癌物，设定引发终身癌症风险的估算值作为基准值；致癌物的风险估算值并不代表安全值，而是对不同致癌物质的致癌可能性进行对比并进行整体风险评价。对人类有致癌性的致癌物的癌症风险评价主要分为两步：量化评价某一物质属于人类致癌物的可能性，以及量化评价已知浓度和暴露时间下发生癌症风险的可能性。

2 我国大气VOCs基准研究现状和需求(Status and demands of the studies on atmospheric environment criteria of VOCs in China)

2.1 我国大气VOCs环境基准与相关标准现状我国目前还没有提出/制定出基于人体健康的环境空气人体健康VOCs基准与基于生态系统保护的环境空气生态VOCs基准。在现行的《环境空气质量标准》(GB 3095—1996)和2012年2月发布的《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)中未涉及VOCs物种。

我国现行的室内环境空气质量标准中涉及了VOCs物种的标准主要有《室内空气中对二氯苯卫生标准》(GB 18468—2001)、《室内空气质量标准》(GB/T 18883—2002)、《长途客车内空气质量》(GB/T 17729—2009)、《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(GB 50325—2010)与《乘用车内空气质量评价指南》(GB/T 27630—2011)(表3)。这些标准中涉及的VOCs物种类型主要为苯系物与甲醛以及总挥发性有机物，标准值(即浓度限值)的确定主要参考了国外的基准值[14-15]。

表3 我国现行室内环境空气质量标准/规范中对VOCs物种的限定[16-17]

续表3

4《民用建筑工程室内环境污染控制规范》(GB50325-2010)ControlNormfortheIndoorEnvironmentalPollutionofCivilBuildingEngineering(GB50325-2010)住房和城乡建设部与国家质量监督检验检疫总局/2010年8月MinistryofHousingandUrbanRuralDevelopmentofChina,GeneralAdministrationofQualitySupervision,InspectionandQuarantineofChina/August,2010民用建筑工程室内环境Indoorenvironmentofcivilbuildingengineering甲醛FormaldehydeⅠ类*ClassⅠ*0.08mg·m-3Ⅱ类*ClassⅡ*0.1mg·m-3苯BenzeneⅠ类*ClassⅠ*0.09mg·m-3Ⅱ类*ClassⅡ*0.09mg·m-3总挥发性有机化合物(TVOC)Totalvolatileorganiccompounds(TVOC)Ⅰ类*ClassⅠ*0.05mg·m-3Ⅱ类*ClassⅡ*0.06mg·m-35《乘用车内空气质量评价指南》(GB/T27630-2011)GuidelineforAirQualityAssessmentofPassengerCar(GB/T27630-2011)国家环境保护部与国家质量监督检验检疫总局/2010年10月MinistryofEnvironmentalProtectionofChina,GeneralAdministrationofQualitySupervision,InspectionandQuarantineofChina/October,2010适用于乘用车内空气质量的评价,主要适用于销售的新生产汽车,使用中的车辆也可参照使用。Theassessmentofairqualityincars,mainlyapplingtonewcarsforsale,vehicalsinusemayalsobereferredto.苯≤0.11mg·m-3,甲苯≤1.10mg·m-3,二甲苯≤1.50mg·m-3,乙苯≤1.50mg·m-3,苯乙烯≤0.26mg·m-3,甲醛≤0.10mg·m-3,乙醛≤0.05mg·m-3,丙烯醛≤0.05mg·m-3Benzene≤0.11mg·m-3,Toluene≤1.10mg·m-3,Xylene≤1.50mg·m-3,Ethylbenzene≤1.50mg·m-3,Styrene≤0.26mg·m-3,Formalde-hyde≤0.10mg·m-3,Acetaldehyde≤0.05mg·m-3,Acraldehyde≤0.05mg·m-3

注：*，Ⅰ类民用建筑工程指民用住宅、医院、老年建筑、幼儿园、学校教室等民用建筑工程；Ⅱ类民用建筑工程类指办公楼、商店、旅馆、文化娱乐场所、书店、图书馆、展览馆、体育馆、公共交通等候室、餐厅、理发店等民用建筑工程。

Notes: *, Civil Building Engineering-ClassⅠrefers to those civil building engineerings such as residential houses, hospitals, old buildings, kindergartens, school classrooms, etc; Civil Building Engineering-ClassⅡrefers to those civil building engineerings such as office buildings, shops, hotels, entertainment centers, bookstores, libraries, exhibition halls, stadiums, public transport waiting rooms, restaurants, barber shops, etc.

我国现行大气污染物排放标准中涉及VOCs物种的标准主要包括[18]：

(1)《恶臭污染物排放标准》(GB14554—93)：1993年8月由国家环境保护局与国家技术监督局共同发布，并于1994年1月正式实施。该标准适用于全国所有向大气排放恶臭气体单位及垃圾堆放场的排放管理以及建设项目的环境影响评价、设计、竣工验收及其建成后的排放管理；规定于1994年6月1日起立项的新、扩、改建设项目及其建成后投产的企业在不同的排气筒高度排放出的甲硫醇、甲硫醚、苯乙烯、二甲二硫醚、三甲胺、苯乙烯等一次最大排放限值及无组织排放源的厂界浓度限值。

(2)《大气污染物综合排放标准》(GB 16297—1996)：1996年4月由国家环保总局发布，并于1997年1月正式实施。该标准适用于现有污染源大气污染物排放管理，以及建设项目的环境影响评价、设计、环境保护设施竣工验收及其投产后的大气污染物排放管理；规定了现有污染源和新有污染源苯、甲苯、二甲苯、甲醛、乙醛、丙烯腈、丙烯醛、甲醇、苯胺类、氯苯类、硝基苯类、氯乙烯、非甲烷总烃的无组织排放监控浓度限值。

(3)机动车相关排放标准：我国目前共有16项机动车排放相关标准中对我国各类型机动车的排放污染物，规定了与VOCs相关的排放限值及测定方法，但是主要仅规定了碳氢化合物或非甲烷碳氢化合物或总碳氢的限值，尚未就具体的VOCs物种的排放进行限定。

(4)相关行业排放标准：我国目前共有5项行业大气污染物排放标准中规定了与VOCs相关的排放限值，即《合成革与人造革工业污染物排放标准》(GB 21902—2008)、《橡胶制品工业污染物排放标准》(GB 27632—2011)、《轧钢工业大气污染物排放标准》(GB 28665—2012)、《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171—2012)、《电池工业污染物排放标准》(GB 30484—2013)。这些行业标准规定了相关行业的大气污染物排放限值，前3项行业标准还规定了厂界无组织排放限值，所涉及的与VOCs相关的物种主要为苯系物、VOCs/非甲烷总烃。

我国已经发布了多项环境空气中或污染源排放VOCs相关的监测方法标准/规范。新近发布的《环境空气挥发性有机物的测定吸附管采样-热脱附/气相色谱-质谱法》(HJ644—2013)、《环境空气挥发性卤代烃的测定吸附管采样/气相色谱法》(HJ645—2013)、《空气醛、酮类化合物的测定高效液相色谱法》(HJ 683-2014)的实施将促进我国大气VOCs分析监测研究工作。

2.2 我国大气VOCs基准研究状况

我国开展大气VOCs研究始于兰州市光化学烟雾研究，起步较晚，水平也比较低。随着我国经济的高速发展和机动车数量的迅猛增加，中国部分城市和地区已经出现高浓度臭氧以及光化学烟雾污染的趋势。基于对光化学烟雾问题深入研究的需要，从20世纪90年代开始，我国学者逐步深入地开展了对近地面臭氧的重要前体物VOCs的研究[19-29]。

2.2.1 源排放特征研究

20世纪90年代中期以来，已经开始了一些VOCs污染源排放的测试研究，初步研究表明我国大气中VOCs的人为污染源可以分为固定源、流动源和无组织排放源3类[30-37]。固定源包括燃煤污染源和燃油污染源不完全燃烧的排放、工业生产过程(如电子元器件的脱脂、印刷、人造革、医药、石油化工、工业废气和废水等)、废弃物的燃烧排放和垃圾填埋；流动源包括各类机动车燃料箱和汽化器内未燃烧汽油的蒸发及尾气的排放；无组织排放源包括油品储运泄露、油漆涂料溶剂和粘合剂的使用、餐饮服务业、家庭炊烟、装修及装饰材料、衣物干洗、化学清洗剂、某些应急事故(天然气、石油等的泄露和爆炸)等的排放等。

2.2.2 污染状况及反应机制研究研究

与此同时，研究者逐步开展了不同城市与地区大气VOCs的污染状况、来源分析、变化规律及其对近地面臭氧形成作用的研究工作[38-52]。研究表明与其他国家城市相比，我国城市环境空气中的VOCs含量处于中等偏上水平，组成复杂；近些年我国城市环境空气中的VOCs含量呈增加态势，值得引起关注，交通路口和城市主干道环境空气中的VOCs含量较高，石化区的更高。到目前为止，受技术水平和经济实力的制约，我国有关VOCs污染状况的研究存在严重的不足，观测实验十分零散，时间系列非常不完整，实验仪器设备标准不统一，校准物质来源欠规范，多数实验持续时间过短，迄今为止关于系统、长期的城市大气VOCs浓度变化情况的观测报道不多见，还没有形成有关我国大气VOCs污染状况以及季节变化动态和年际变化趋势的认识。

由于VOCs为近地面臭氧形成的重要前体物，同时也是形成二次有机气溶胶的重要前体物，研究者也开展了一些有关VOCs对近地面臭氧和二次有机气溶胶形成作用的研究工作[53-65]，特别是生物源排放VOCs参加大气光化学反应形成臭氧和二次有机气溶胶的机理研究工作。这些研究为进行近地面臭氧形成敏感性诊断和提出近地面臭氧控制对策，以及提出大气细粒子污染控制对策提供了有力的技术支撑。

2.2.3 毒理学研究

VOCs中的许多物质对人体具有危害性，如苯、多环芳烃、氯乙烯、乙腈等。某些VOCs可刺激眼睛、皮肤和呼吸系统，某些VOCs则为致癌物，可引起白血病。VOCs在一般环境浓度下不会产生直接的毒性，但它们可在人体中长期积累，而最终对人体产生“三致”(致癌、致畸、致突变)作用，因此VOCs对人体的危害具有隐蔽性、潜伏性和积累性。

研究VOCS毒性机理的主要过程是深入理解VOCs在体内的毒性代谢动力学过程。VOCs的代谢动力学是应用动力学原理来研究各种靶VOCS物种在体内的吸收、分布、生物转运、转化、排泄等过程变化规律的科学，研究方法主要包括描述性方法、房室模型方法与生理模型方法，我国目前主要开展了描述性的研究工作[66-77]。研究者主要利用细胞培养技术、动物吸入染毒法、四唑盐比色法(MTT法)、整体动物致畸试验法等技术或方法针对VOCs对呼吸系统、内脏器官、外周血液、免疫功能、生殖和胚胎发育、遗传、神经系统、软骨发育、骨髓造血等方面的毒性进行了研究，结果表明部分VOCs物种(如苯系物、三氯甲烷、丙烯腈、甲醛等)对上述器官或系统或功能具有明确的毒性。

2.2.4 健康风险评价研究

由于VOCs是室内空气污染中的重要组成部分，有些组分已被动物实验和人群流行病学证实为人类致癌物，随着我国室内装修热和室内环境对人体健康影响日益受到关注，研究人员开展了大量有关室内环境中VOCs污染状况，以及健康危害性评价的研究工作[78-92]。相对而言，有关环境空气中VOCs健康影响方面研究的报道较少，目前主要是在比较发达的城市开展了大气中苯系物的人体健康风险评价研究。综合归纳近年来我国环境空气中苯系物的人体健康风险评价的研究结果表明我国部分城市、甚至于在经济发达的沿海地区的区域背景点位环境空气中的苯存在较大的人体致癌风险[93-103]，因此，为改善环境空气质量和保护居民健康，我国有必要加快苯的大气环境质量基准研究工作进程，并考虑在环境空气质量标准中增加苯的质量浓度标准。

2.2.5 流行病学研究

通常，流行病学研究结论是形成大气污染物对健康影响定量评估认识的关键性参考依据，我国目前关于大气VOCs对非职业暴露健康影响的流行病学研究尚不多见。综合1990年1月1日至2014年12月期间发表在国际国内期刊上关于大气VOCs污染对健康影响的流行病学研究结果表明，针对中国大陆的研究主要有17篇文献[104-120]，研究方法分别为综述(3篇)、病例对照研究(6篇)、横断面研究(1篇)、时间序列研究(1篇)、其他方法(6篇)。关于VOCs对死亡率和住院率的影响主要限于对于VOCs职业暴露方面的研究，在所查的文献中尚未见到关于VOCs非职业暴露情况下对死亡率和住院率的影响方面的研究。

从污染物种类来看，目前所查到的有关VOCs的文献中，关于苯系物对人体健康影响的文献相对较多，主要调查了VOCs，特别是苯系物对人体血液疾病(主要包括急性骨髓性白血病、多发性骨髓瘤、急性白血病)、呼吸系统(主要包括哮喘、鼻炎、肺功能、呼吸道急性敏感)、神经系统(主要包括头痛、神经管缺损)、皮肤疾病(主要包括皮肤光敏症、慢性荨麻疹)、遗传性疾病(主要包括染色体畸变、氧化性DNA损伤)、泌尿系统疾病的影响。

综上所述，我国目前主要开展了与近地面臭氧形成相关的大气VOCs的污染状况、时空变化特征、污染源识别、对臭氧形成的作用等方面的研究工作，但尚缺乏系统性；在大气VOCs的人体健康影响方面的研究工作较少，亟待开展有关毒害性大气VOCs的污染状况与人体健康影响方面的系统研究，为政府部门制定大气VOCs污染控制政策提供准确的参考分析数据。

2.3 我国大气VOCs基准研究需求

目前，随着我国城市发展和城市化进程的加快，大气中VOCs污染问题已经在城市中出现，城市环境空气中VOCs的组成越来越复杂，浓度大幅度上升，它们在大气环境中的污染状况、时空分布规律，对臭氧形成的影响，以及对人体健康的危害正受到人们的关注[121-126]。近年来，我国长三角和京津冀地区的区域性光化学污染严重，珠三角地区灰霾天气日趋严重，在这些地区高浓度VOCs已经成为上述复合空气污染问题的重要环境影响因子之一[127-138]，对区域环境空气质量造成了重大影响，对公众健康和生态环境带来了潜在危害。国家已经开始重视VOCs的污染控制工作，国家环境保护部于2013年5月发布了《挥发性有机物(VOCs)污染防治技术政策》指导性文件[139]，提出了VOCs污染防治应遵循源头和过程控制与末端治理相结合的综合防治原则，但是在国家层面上，我国目前尚未制定环境空气中VOCs物种质量标准，在常规环境空气质量监测项目中尚未纳入VOCs/VOCs指标，我国目前也还没有制定有关VOCs控制的国家环境管理战略规划。

因此，我国亟待开展大气VOCs污染控制工作，需要建立完整的VOCs污染控制管理体系，为此，需要建立纳入了大气VOCs指标的环境空气质量标准。由于缺乏我国大气环境质量基准等基础理论的系统研究，我国环境空气质量标准主要是在参照和借鉴国外发达国家的基准和标准的基础上制定，其适用性和适应性值得商榷。为制定适合我国国情的环境空气VOCs质量标准，急需从国家层面上、从我国国情和污染控制需要考虑、从实际管理角度考虑，开展适合我国大气环境特定特点的大气VOCs环境基准研究，以便为国家早日制定大气中VOCs的控制标准提供依据[140]。

3 我国大气VOCs基准研究发展趋势分析(Analysis of the development trends of the studies on atmospheric environment criteria of VOCs in China)

我国大气VOCs基准研究严重滞后，目前尚未开展过系统的大气VOCs环境基准研究，更没有国家保护人体健康的大气VOCs环境基准体系，对大气VOCs基准在大气VOCs标准制定和环境管理体系中的作用还缺乏足够的重视。为避免今后我国大气VOCs环境管理和保护工作中的“过保护”和“欠保护”的问题，开展我国大气VOCs环境基准体系研究势在必行。为保证大气VOCs基准系统研究的科学性，建议遵循以下原则：

(1)我国幅员广阔、地区差异大、VOCs污染源负责，基准值可具有区域/地区差异和季节差异；

(2)可遵循逐步实施的原则；

(3)应基于严格目标物筛选甄别的基础提出目标VOCs清单；

(4)应依据大气VOCs与人体健康影响的最新科学研究证据确定大气VOCs环境基准值。

为了尽快为我国制定科学、合理的大气VOCs环境标准提供基础数据，有必要系统开展以下几个方面的工作：调研和总结国外已有的大气VOCs基准理论、制定程序、方法学等文件，筛选适合我国借鉴的参考数据和技术方法，构建我国大气VOCs基准技术框架；在此工作的基础上制定我国大气VOCs基准中长期路线图，在充分研究我国大气VOCs污染特征(包括物种组成与浓度特征)，特别是毒害性大气VOCs污染特征的基础上，加强科学规划，提出毒害性大气VOCs基准研究的优先顺序，制定近期和远期目标，按照重点突破和逐步推进的原则全面开展我国大气VOCs基准的研究工作。

建议可以按照以下研究步骤逐步推进我国大气VOCs环境基准研究工作：

(1)筛选甄别目标VOCs

在系统总结我国大气VOCs环境污染状况的情况下，进行VOCs环境污染状况的补充研究，全面了解我国大气VOCs污染状况；根据国际国内最新的关于VOCs人体健康影响与毒性研究成果以及国外基准文件中的目标VOCs情况，筛选我国大气VOCs控制目标物。

(2)开展目标VOCs的暴露评价和风险评价工作

进行非职业性的目标VOCs暴露风险评价，获得长期暴露与死亡率、短期暴露与健康效应的关系；同时开展低浓度目标VOCs职业暴露风险评价工作，获得长期低浓度职业性暴露与健康危害的关系。

(3)开展目标VOCs的毒性机理研究工作

在调研国际研究情况的基础上，利用多种研究方法，深入开展目标VOCs的毒性机理研究工作，获得关于明确的关于目标VOCs的毒性机理的认识。

(4)提出目标VOCs的基准值

在上述研究的基础上，剔除目标VOCs健康危害的复合效应的影响，考虑区域/地区差异和季节差异，依据非职业性长期暴露与短期暴露评价结果，参考毒理学研究、职业暴露研究结果，提出基于人体健康影响的VOCs基准值。

致谢：感谢北京大学黄薇老师与刘兆荣老师、上海大学尚羽老师、南开大学王宝庆老师、蒲晓璞老师、桂林理工大学孟令硕同学及北京石油化工学院承启同学对本研究工作提供的帮助。

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[6] Ministry for the Environment. Ambient Air Quality Guidelines [M/OL]. Wellington: Ministry for the Environment, 2002. http://www.mfe.govt.nz/publications/air/ambient-air-quality-guidelines-2002-update

[7] World Health Organization. Air Quality Guidelines-global Update 2005 [R]. Born: WHO Regional Office for Europe, 2005: 9-19

[8] National Environment and Planning Agency. Ambient Air Quality Guideline Document [M]. Kingston: National Environment and Planning Agency, 2006. http://www.nepa.gov.jm/air-quality/air-ambient-guideline-2006.pdf

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◆

Advances and Prospective of Research on Atmospheric Environment Criteria of VOCs

Li Hong1,2,*, Li Lei1,3, Xu Linghong1,4, Wang Zongshuang1, Zhang Xinmin1, Wang Xuezhong1, Duan Jingchun1, Xia Fenmei1,5, Zhang Zhengzheng1,5

1. State Key Laboratory of Environmental Criteria and Risk Assessment, Chinese Research Academy of Environmental Sciences, Beijing 100012, China 2. Collaborative Innovation Center of Atmospheric Environment and Equipment Technology, Nanjing 210044, China 3. Nanjing Baiyun Chemical Industry Environmental Monitoring Co. Ltd., Nanjing 210047, China 4. Daishan County Environmental Protection Bureau, Zhoushan 316200, China 5. College of Resource and Environmental Engineering, Guizhou University, Guiyang 550025, China

6 January 2015 accepted 3 March 2015

Many species of volatile organic compounds (VOCs) may have a variety of harmful health effects on human beings, and VOCs play a significant role in the atmospheric environment. The pollution of VOCs in the atmospheric environment of some regions in China has become a serious problem in recent years; therefore, pollution control of VOCs in the atmospheric environment is important for the improvement of ambient air quality and the protection of human health. Atmospheric environment criteria of VOCs have been formulated in some developed countries or ambient air quality guidelines of VOCs have been designated by some international organizations, which is very helpful to the implementation of the control countermeasures of VOCs in the atmosphere and to the environmental management of VOCs pollution. However, atmospheric environment criteria of VOCs have not been developed in China up to now, therefore it is necessary to carry out the systematic research work in this field in China. In this paper, some atmospheric environment criteria of VOCs formulated by developed countries and international organizations were first summarized, then the study status of atmospheric environment criteria of VOCs in China was introduced, and the research demands of atmospheric environment criteria of VOCs in China were analyzed. Finally, the suggestion was put forward for the future research on atmospheric environment criteria of VOCs in China.

volatile organic compounds (VOCs); atmospheric environment; environmental criteria; research needs; trend of development

国家环境保护公益性行业科研专项重大项目(201009032)；国家环境保护公益性行业专项(201409005)

李红(1969-)，女，博士，研究员，研究方向为大气气溶胶污染特征、光化学烟雾污染特征与大气环境基准体系构建， E-mail: lihong@craes.org.cn；

10.7524/AJE.1673-5897.20150106001

2015-01-06 录用日期：2015-03-03

1673-5897(2015)1-040-18

X171.5

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