城市大气中挥发性有机物监测技术分析

2022-08-08谢沛羲

中国资源综合利用 2022年7期

谢沛羲

（南宁师范大学地理科学与规划学院，南宁 530000）

挥发性有机物（VOCs）是指参与大气光化学反应的有机物，包括非甲烷烃类、含氮有机物、含氧有机物以及含硫有机物等。这些化合物作为重要的前体物，会催生臭氧（O）和细颗粒物（PM）等污染物。在地球上，挥发性有机物无处不在，人体呼出气中也存在多种挥发性有机物。大多数挥发性有机物是易燃、易爆和不安全的。家庭生活用品也存在一些挥发性有机物，包括乙醇、烷类（如丙烷、丁烷）、乙二醇醚等。

1 挥发性有机物的危害

挥发性有机物能够参加大气光化学反应，活泼并且具有危害性，是环境监测的重点对象之一。它不仅包含致癌物质，还会对眼睛、呼吸道以及皮肤产生不良影响，严重危害人体健康。以汽车制造业为例，该产业工艺复杂，在调试、喷涂和清洗过程中可能产生芳香烃、烷烃、饱和脂肪族酯类、酮类等挥发性有机物，会对人体的皮肤、呼吸道和中枢神经系统造成伤害。挥发性有机物在一定条件下还会挥发成气体，进而引发一系列问题，如刺激人体的呼吸道，极大地伤害肝、肾等脏器。若人体长时间在无有效保护措施下与其接触，将会导致多功能脏器病变，对人体健康产生极大伤害。

挥发性有机物可能会产生光化学烟雾，导致血液缺氧，损害心血管组织，使人体免疫系统和感官系统受到损害，甚至引发癌症。它还会与臭氧反应，使大气臭氧浓度降低，臭氧层损耗加快，间接地对人体造成损害。

2 大气中挥发性有机物监测技术

2.1 遥感监测

遥感监测指的是利用卫星、舰船、飞机等收集目标的电磁波信息，实现对污染的监测与识别。监测设备在一定距离之外，不直接与目标接触，却可以收集目标的基本信息，并对目标进行识别、分析和判断等，该技术目前已达到极高的自动化水平。遥感监测技术极大地提高了监测单位的监测能力，辅以其他监测技术，形成了“天空地”一体的挥发性有机物监测系统，该系统有利于提高监测数据的可信度，数据更全面、更权威。总的来说，遥感监测技术在环境管理、环境监测和污染控制等工作中都十分重要。目前，该技术在诸多领域都有广泛应用。

2.2 地理信息系统监测

目前，城市大气监测大都按行政区划布点，站点多分布在行政中心而非各行政区域的地理中心，因此点源数据的代表性相对不强，而地理信息系统（GIS）可对此问题的解决提供方法。挥发性有机物在线监测系统可以利用GIS技术管理大气监测点位的地理信息，生成相应的大气环境评价专题图，并分析大气环境状况。该系统采样频率与自动化程度高，可自行处理采集的数据。同时，该系统可自动调整监测频率，得出符合当地实际情况的准确数据，保证监测的完整性和科学性。各地要因地制宜布设站点，科学开展大气在线监测。

2.3 实验室监测

目前,实验室监测系统功能已非常强大，能快速准确地鉴定挥发性有机物和半挥发性有机物。在城市大气中，挥发性有机物多以气态存在于空气中或微粒表面。若实际监测范围较大，采用单一方法容易出现多种问题，导致监测精度难以保证。若结合实验室监测技术，就可以有效补充数据，增强大气挥发性有机物的监测力量。根据各方法的优缺点，要结合实际情况，灵活运用各种方法，对挥发性有机物进行有效监测。