吴克安，郭智恺，郑冬芳，谢品赞，张建君

（浙江省化工研究院有限公司，浙江 杭州 310023）

0 前言

作为氟利昂（氯氟烃，CFCs）的替代品，含氢氯氟烃（HCFCs）一直被人们定位为过渡性替代品，由于其分子中仍含有氯原子，对臭氧层依然有较强的破坏能力。此外，HCFCs 的温室气体效应强于CFCs，其全球变暖潜能值（GWP 值）是CFCs 的2～3 倍。根据《蒙特利尔议定书》第19 次缔约方会议的要求，提前了发达国家和发展中国家对HCFCs 替代的限期，我国环保部也发动社会多个层面加速淘汰HCFCs，以实现中国在《蒙特利尔议定书》中的约定。由HCFCs 替代引出的氢氟烃（HFCs）产品，虽然没有臭氧层破坏性作用，但属于极强的温室效应气体。在2013 年9 月俄罗斯圣彼得堡举行的G20 峰会上，中美两国也共同发表声明称，两国将共同致力于消减氢氟碳化物（HFCs）的使用，并形成《蒙特利尔议定书》联络组，开展HFCs 的消减工作。

除了HFCs 可以作为HCFCs 的替代品，人们也在不断寻找新的产品，如氢氟烯烃（HFOs）、氢氟醚（HFEs），加大对自然工质如CO2、HO2的研究和应用，重新考虑扩大过去认为易燃缺陷而被限制应用的碳氢化合物（HCs）。虽然世界各国对碳氢类替代品的应用意见不一，此类化合物既不是破坏臭氧层物质，又不属于温室气体，但由于其属于VOCs，若随着碳氢类HCFCs 替代品的大量使用，是否造成人为排放VOCs 量增加，本文将做阐述。

1 VOCs 的定义

城市中的挥发性有机化合物（VOCs）排放成为越来越重视的焦点，将VOCs、光化学臭氧生成潜值（POCP）指标纳入分析指标中，进一步分析HCFCs 替代的合理性。各个国家和地区对VOCs的判断标准不一，如美国ASTM D3960-98 将VOC 定义为任何能参加大气光化学反应的有机化合物。美国联邦环保署(EPA)的定义为：挥发性有机化合物是除CO、CO2、H2CO3、金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸铵外，任何参加大气光化学反应的碳化合物。世界卫生组织(WHO,1989)对总挥发性有机化合物（TVOC）的定义为：熔点低于室温而沸点在50 ℃～260 ℃之间的挥发性有机化合物的总称。有关色漆和清漆通用术语的国际标准ISO 4618/1-1998 和德国DIN 55649-2000 标准对VOC 的定义是：原则上，在常温常压下，任何能自发挥发的有机液体和/或固体。同时，德国DIN 55649-2000 标准在测定VOC 含量时，又做了一个限定，即在通常压力条件下，沸点或初馏点低于或等于250 ℃的任何有机化合物。这些定义标准侧重点不同，如美国的定义对沸点初馏点不作限定，强调参加大气光化学反应。不参加大气光化学反应的就叫作豁免溶剂，如丙酮、四氯乙烷等。而世界卫生组织对沸点或初馏点作限定，不管其是否参加大气光化学反应。国际标准ISO 4618/1-1998 和德国DIN 55649-2000 标准对沸点初馏点不作限定，也不管是否参加大气光化学反应，只强调在常温常压下能自发挥发。

综上所述，可将这些VOC 的定义分为二类，一类是普通意义上的VOC 定义，只说明什么是挥发性有机物，或者是在什么条件下是挥发性有机物；另一类是环保意义上的定义，也就是说，是活泼的那一类挥发性有机物，即会产生危害的那一类挥发性有机物。非常明显，从环保意义上说，挥发和参加大气光化学反应这两点是十分重要的。不挥发或不参加大气光化学反应就不构成危害，这也就是欧洲将溶剂按光化臭氧产生潜力来分类的原因。

2 人为排放VOCs 比例

国家环保部发布的《挥发性有机物（VOCs）污染防治技术政策》，只有氟利昂才属于VOCs，所以HCFCs 替代品中除了碳氢化合物其它HFCs、HFOs、HFEs 等均不属于挥发性有机污染物。在EPA 所列的优先控制污染物名单中有50 多种VOCs，其中含氟化合物中只包括二氯二氟甲烷、三氯一氟甲烷、二溴一氟甲烷[1]。

根据环保意义上的VOCs（扣除CH4及CFCs等11 种非光化反应性之有机化合物）概念，主要来源包括炼油、石化、汽车、涂料等行业的排放和释放。2009 年起环保部污控司组织中科院生态中心、清华大学、同济大学、解放军防化研究院、地质大学、华南理工大学等高等院校和科研院所中VOCs 防治领域的专家对人为源排放情况进行估算。其中工业源排放量占整个人为源的比重最高达55.5%，工业源中的重点工业行业包括石油炼制和储运、化工、溶剂使用（包括表面涂装）等。在工业源的四个产污环节中，含VOCs 产品的使用过程环节排放最多，占整个工业源排放的60%以上[2]。

Tab.1 重点行业排放VOCs 占人为源的比重（2009 年估算）

3 HCFCs 替代品的主要气候与环境指标对比

主要气候与环境指标主要包括ODP 值、GWP值、大气寿命、光雾效应值（POCP）。碳氢类物质的POCP 值普遍高于含氟化合物。

Tab.2 HCFCs 替代品的主要气候与环境指标对比

4 结论

人为排放VOCs 涉及的行业众多，目前缺乏权威认可的排放清单。HCFCs 替代品中属于VOCs 的只有碳氢类化合物，从Tab.1 中可以分析得出用于ODS 替代品用途的VOCs 只占整个人为排放的一小部分，虽然选择碳氢类化合物会产生由于生产、使用等环节发生泄露等问题，但并不意味着不采用这些化合物就不会停止生产和用于其它用途使用，如HC-290 因作制冷剂用途而发生的泄露量远比作为液化石油气、燃料等其它用途的泄露量少，所以不存在明显增加人为排放VOCs 的风险。从POCP角度衡量，HFCs 和HCFCs 的POCP 值相对较小，一般≤1，而HFOs/HCFOs、HCs 数以十计，是前者的几倍到几十倍，选择无机替代品的替代风险较小。

[1]EPA:Volatile Organic Compounds (VOCs) SW-846 Method 8260.

[2]挥发性有机物（VOCs）污染防治技术政策[EB/OL].http://www.zhb.gov.cn/gkml/hbb/bgth/201209/t20120906_235834.htm.

[3]Atmospheric Environment (Impact Factor:3.46).01/2010,44(11):1478-1481.