1. 研究目的与意义
挥发性有机化合物（volatile organic compounds，VOCs）常指常压下沸点介于50~260℃，室温下饱和蒸气压不低于133.322 Pa的易挥发性有机化合物，通常包括非甲烷烃类化合物、含氧有机物（醛、酮、醇、醚 等）、含氮（或硫、氯）有机物等。其广泛存在于溶剂使用、石油精炼与储运以及涂料、皮革等化工品加工行业，可在光、热下与NOx产生光化学烟雾和城市高频灰霾。多数VOCs具有生物毒性，浓度过高时可对人体系统产生刺激和毒害作用，有些毒性更大，甚至有致畸、致癌、致突变的风险，如苯、多环芳烃、亚 硝胺等。
挥发性有机物( VOCs) 是大气化学过程中非常重要的参与者，大多数 VOCs 具有大气化学反应活性，是形成光化学烟雾污染的重要前体物． VOCs对灰霾天气中细粒子的生成及其带来的二次污染也有重要影响，因而备受人们的关注．
国外对 VOCs 的 研究较早，发达国家开展了大量关于 VOCs 污染水平及特征、组成分布、来源、影响因子、迁移转化等的研究。国内对 VOCs 的研究大多集中在珠三角、长三角、黄淮海这几个沿海区域及港澳地区，尚处于起步阶段，正在逐渐建立和不断完善排放标准和相关管理办法: 2012 年环保部公布的《重点区域大气污染防治“十二五”规划》首次明确提出减少 VOCs 排放的目标，2013 年 9 月国务院发布的《大气污染防治行动计划》( 又称“大气国十条”)提出要对 VOCs的重点排放行业进行综合整治；发布了《大气挥发性有机物源排放清单编制技术指南》及《重点行业挥发性有机物排放标准》等控制标准及方法。
VOCs 的分析方法按照监测对象可以分为总有机碳( TOC) 的测量和 VOCs 组分的测量。TOC 的分析技术包括: 氢火焰离子化检测器 ( FID) ，用来测定可以在氢火焰中电离的 VOCs，如碳氢化合物; 电子捕获检测器( ECD) ，适用于测定电子亲和性强同时又不适合用 FID 进行测量的 VOCs，如卤代烃; 催化氧化技术，使样品中的 VOCs 先在催化转化炉中被氧化成二氧化碳，然后利用红外气体分析仪测定其浓度，即 TOC 的浓度。 针对 VOCs 不同组分的分析方法，按是否使用色谱对目标化合物进行分离可分为色谱法和非色谱法。色谱法主要包括：
气相色谱法( GC)：优点是选择性好，灵敏度高，分析速度快，测量物种丰富，缺点是需使用标准化合物定性；
气相色谱-质谱联用法 ( GC-MS) ：优点是检测限低，时间分辨率极高，测量物种全面，缺点是易受壁效应影响，不能测量甲醛且成本较高。
高效液相色谱法 ( HPLC)：优点是可以测量极性物种，缺点是检测限低，前处理较为复杂且成本较高。
差分吸收光谱法( DOAS)：优点是无需预浓缩和色谱分离，时间分辨率高，缺点是检测物种有限且容易受干扰。
国外环境标准和政策法规：
美国在1963年制定了《大气清洁法》并在1990年进行了修改，对VOCs进行了很好的限制。欧盟在1996年公布了关于完整的防治和控制污染的1996/61/EC对包括石油冶炼、有机化学品、精细化工、储存、涂装、皮革加工等 6 大类 33 个行业制定了 VOCs 的排放标准，对有机溶剂行业则详细制定了关于 VOCs 排出限制的指令 1999/13/EC，随后的 2004/42/EC 指令对建筑和汽车等特定用途的涂料设定了 VOCs 排放的限制。此外，欧盟还根据 VOCs 毒害作用大小， 提出了分级控制要求，其中高毒害 VOCs 排放不得超过 5 mg/m3，中等毒害不超过 20 mg/m3，低毒害不超过 100 mg/m3。
日本为控制 VOCs 排放，于 2006 年 4 月正式实施了《大气污染防治法》，2007 年 3 月实施了《生活环境保护条例》，明确提出 2010 年 VOCs 的排放量要比 2000 年减少 30%。
我国环境政策法规：
主要是以《中华人民共和国大气污染防治法》为根本依据对大气环境进行管理。
我国环境标准：
《大气污染物综合排放标准》（GB 16297-1996）对苯、甲苯、二甲苯以及酚类和甲醛的排放进行了限制；《炼焦炉大气污染物排放标准》(GB 16171-1996)，《饮食业油烟排放标准》(GB 18483-2001)，《储油库大气污染物排放标准》(GB 20950-2007)，《汽油运输大气污染物排放标准》(GB 20951-2007)，《加油站大气污染物排放标准》(GB 20952-2007)，《合成革与人造革工业污染物排放标准》(GB 21902-2008)及《橡胶制品工业污染物排放标准》(GB 27632-2011)增加了对苯并芘、油烟 VOCs、油气 VOCs、合成革与人造革工业 VOCs 排放的限值。
国内外监测指标的整理：
| 行业 | 指标 | 一级 | 二级 | 三级 | ||
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汽车制造业 （涂装） | 2C2B 涂层 |
VOC （g/m2） | ≤30 | ≤50 | ≤70 | |
| 3C3B 涂层 | ≤40 | ≤60 | ≤80 | |||
| 4C4B 涂层 | ≤50 | ≤70 | ≤90 | |||
| 5C5B 涂层 | ≤60 | ≤80 | ≤100 | |||
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化纤行业 | 涤纶 | 聚酯 | VOC （kg/t） | ≤0.35 | ≤0.40 | ≤0.45 |
| 长丝 | ≤0.04 | ≤0.06 | ≤0.10 | |||
| 短纤维 | ≤0.54 | ≤0.77 | ≤0.90 | |||
|
氨纶 | DMF 或 DMAc （kg/t） |
DMAc≤2 | DMF≤20 DMAc≤5 | DMF≤30 DMAc≤8 | ||
|
石油炼制 |
| 石油类（kg/t） | ≤0.025 | ≤0.2 | ≤0.45 | |
| 挥发酚（kg/t） | ≤0.01 | ≤0.04 | ≤0.09 | |||
| 沥青 | 氧化尾气中苯并（a） 芘（mg/m3） | ≤0.01×10-3 | ≤0.1×10-3 | ≤0.3×10-3 | ||
|
人造板行业 |
中密度纤维板 | 产品指标甲醛释放量 （mg/100g） | ≤5 | ≤9 | ≤15 | |
| 作业环境空气中甲醛 浓度（mg/m3） | ≤0.3 | ≤0.5 | ||||
| 炼焦行业 | 装煤 | 苯并（a）芘（g/t） | ≤1.0 | ≤1.5 | - |
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| 堆焦 | ≤0.018 | ≤0.040 | - |
| ||
| 基本化学原 料制造业 | 环氧乙烷、乙 二醇 | 装置正常废气产生量 kg/t | ≤100 | ≤300 | ≤500 |
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2. 研究内容和预期目标
1、查阅与课题相关的中外文文献，对国内外VOCs的分析方法、评价和标准体系有一定的了解。 国外对 VOCs 的 研究较早，从 20 世纪 40 年代美国洛杉矶光化学烟雾开始，日本、英国、澳大利亚和德国等发达国家就开展了大量关于 VOCs 污染水平及特征、组成分布、 来源、影响因子、迁移转化等的研究。国内对 VOCs 的研究大多集中在珠三角、长三角、黄淮海这几个沿海区域及港澳地区，尚处于起步阶段。
2、对VOCs的分析方法进行梳理： 气相色谱法( GC)：优点是选择性好，灵敏度高，分析速度快，测量物种丰富，缺点是需使用标准化合物定性；
气相色谱-质谱联用法 ( GC-MS) ：优点是检测限低，时间分辨率极高，测量物种全面，缺点是易受壁效应影响，不能测量甲醛且成本较高。
高效液相色谱法 ( HPLC)：优点是可以测量极性物种，缺点是检测限低，前处理较为复杂且成本较高。
差分吸收光谱法( DOAS)：优点是无需预浓缩和色谱分离，时间分辨率高，缺点是检测物种有限且容易受干扰。
3、对VOCs的检测指标及环境标准进行梳理：
国外环境标准和政策法规：集中于美国、欧盟、日本VOCs排放要求。
我国环境政策法规：集中于《中华人民共和国大气污染防治法》和各类涉及VOCs的环境标准。
国内外监测指标的整理：
| 行业 | 指标 | 一级 | 二级 | 三级 | ||
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汽车制造业 （涂装） | 2C2B 涂层 |
VOC （g/m2） | ≤30 | ≤50 | ≤70 | |
| 3C3B 涂层 | ≤40 | ≤60 | ≤80 | |||
| 4C4B 涂层 | ≤50 | ≤70 | ≤90 | |||
| 5C5B 涂层 | ≤60 | ≤80 | ≤100 | |||
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化纤行业 | 涤纶 | 聚酯 | VOC （kg/t） | ≤0.35 | ≤0.40 | ≤0.45 |
| 长丝 | ≤0.04 | ≤0.06 | ≤0.10 | |||
| 短纤维 | ≤0.54 | ≤0.77 | ≤0.90 | |||
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氨纶 | DMF 或 DMAc （kg/t） |
DMAc≤2 | DMF≤20 DMAc≤5 | DMF≤30 DMAc≤8 | ||
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石油炼制 |
| 石油类（kg/t） | ≤0.025 | ≤0.2 | ≤0.45 | |
| 挥发酚（kg/t） | ≤0.01 | ≤0.04 | ≤0.09 | |||
| 沥青 | 氧化尾气中苯并（a） 芘（mg/m3） | ≤0.01×10-3 | ≤0.1×10-3 | ≤0.3×10-3 | ||
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人造板行业 |
中密度纤维板 | 产品指标甲醛释放量 （mg/100g） | ≤5 | ≤9 | ≤15 | |
| 作业环境空气中甲醛 浓度（mg/m3） | ≤0.3 | ≤0.5 | ||||
| 炼焦行业 | 装煤 | 苯并（a）芘（g/t） | ≤1.0 | ≤1.5 | - |
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| 堆焦 | ≤0.018 | ≤0.040 | - |
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| 基本化学原 料制造业 | 环氧乙烷、乙 二醇 | 装置正常废气产生量 kg/t | ≤100 | ≤300 | ≤500 |
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4、将国外的VOCs分析方法与我国现行的分析方法、评价指标和标准进行比较并指出不足，提出改进建议。
5、指出现有分析方法的问题，对指标、评价方法和标准值、VOCs的总量控制进行补充，提出自己的想法和建议。
本研究的预期目标：
1、梳理比较国内外VOCs的分析方法、评价和标准体系；
2、针对现有分析方法、评价指标、标准和总量控制的问题，提出建议。
3. 研究的方法与步骤
本论文研究方法是文献研究法，在对选题所涉及的研究领域的文献进行广泛阅读和理解的基础上，对该研究领域的研究现状（包括主要学术观点、前人研究成果和研究水平、争论焦点、存在的问题及可能的原因等）、新水平、新动态、新技术和新发现、发展前景等内容进行综合分析、归纳整理和评论，并提出自己的见解和研究思路。
1、通过知网、百度学术以及国外的一些网站查阅一定量有关vocs的分析方法、评价和标准体系的文献；
2、对查阅的文献进行分类、归纳、总结和评价，对比分析不同文献，了解vocs的分析方法、评价和标准体系；
4. 参考文献
| 1.国家环保部等，《“十三五”挥发性有机物污染防治工作方案》，2017. 2. 李悦，邵敏，陆思华，城市大气中挥发性有机化合物监测技术进展［J］，2015,31 （4））:1-7 3．黄玉虎，胡玮，任碧琪，等．我国挥发性有机液体储库VOCs 排放标准现状分析［J］．环境科学研究，2018，31( 12) : 1987-1992． 4.林立，鲁军，马英歌，张心良，国内外VOCs排放管理控制历程 [J］，环境监测管理与技术，2011，23（5）：12-16. 5.曲茉莉，大气中VOCs的污染现状及治理技术研究进展［J］，环境科学与管理，2012，37(6）：102-104. 6.吕志勇，梁胜文，白石，黄振, VOCs 在线监测系统与SUMMA 罐采样－气质联用法的比对分析［J］, 环境监测管理与技术，2017, 29（5）：40-43. 7. 彭王敏子，徐卫民，孔新红，制药厂VOCs废气的环境影响评价要点分析［J］，环境科学与技术，2010,33（12F）: 584-588. 8. 杜健，李宁，钱萌 等．预浓缩-气相色谱法分析30 种挥发性有机物气体标准样品［J］．环境化学，2017，36( 11) : 2375-2385． 9. W. We, S. Cheng, G. Li, G. Wang, H. Wang，Characteristics of ozone and ozone precursors (VOCs and NOx) around a petroleum refinery in Beijing, China[J]，Journal of Environmental Sciences，2014, 26（2）: 332–342. 10. S. Huang, J. Xiong, Y. Zhang,rapid and accurate method, ventilated chamber C-history method, of measuring the emission characteristic parameters of formaldehyde/VOCs in building materials[J], Journal of Hazardous Materials, 2013, 261: 542–549.
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5. 计划与进度安排
第1－2周，外文翻译、资料查阅
第2－4周，资料查阅、分类、撰写开题报告
第4-6周，提交开题报告、论文框架构思
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