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發布時間:2023-09-01 點此:371次
什么是總烴?
總烴total hydrocarbons,指所有的碳氫化合物。是形成光化學煙霧的前體物,通常是指C1~C8可揮發的所有碳氫化合物。對環境空氣造成污染的主要是常溫下為氣態及常溫下為液態但具有較大揮發性的烴類。
什么是非甲烷總烴?
非甲烷總烴(NMHC),一種大氣污染物,又稱非甲烷烴。
《大氣污染物綜合排放標準詳解》中定義為:指除甲烷以外所有碳氫化合物的總稱,主要包括烷烴、烯烴、芳香烴和含氧烴(烴的含氧衍生物的種類繁多,可以分為,酚,醛,羧酸,酯,酮,醚)等組分。
烴類物質在通常條件下,除甲烷外多以液態或固態存在,并依據其分子量大小和結構形式的差別具有不同的蒸氣壓,因而作為大氣污染物的非甲烷總烴,實際上是指具有C2~C12的烴類物質。烴類物質具有易燃易爆的特性,其具體的物理化學性質視單體組成及濃度而定。
而《固定污染源排氣中非甲烷總烴的測定 氣相色譜法》(HJ/T38-1999)中的定義為:指除甲烷以外的碳氫化合物(其中主要是C2~C8)的總稱。
快刀斬亂麻。按現行國標(HJ604-2017),非甲烷總烴(NMHC)定義為從總烴測定結果中扣除甲烷后剩余值,而總烴是指在規定條件下在氣相色譜氫火焰離子化檢測器上產生響應的氣態有機物總和。
《揮發性有機物無組織排放控制標準(GB 37822—2019)》“3.1揮發性有機物 (VOCs)。參與大氣光化學反應的有機化合物,或者根據有關規定確定的有機化合物。在表征VOCs總體排放情況時,根據行業特征和環境管理要求,可采用總揮發性有機物(以TVOC表示)、非甲烷總烴(以NMHC表示)作為污染物控制項目。”
空氣中烴濃度高,對人的中樞神經系統有麻醉和抑制作用。大氣中的烴類與氮氧化物經一系列光化學反應會形成光化學煙霧,對人體產生危害。甲烷在大多數光化學反應中呈惰性。中國大氣污染物綜合排放標準明確規定了非甲烷烴的蕞高允許排放濃度、蕞高允許排放速率和無組織排放限值。
非甲烷總烴的“源”是什么?
非甲烷總烴也一樣,有自然源和人為源。
非甲烷總烴的自然源主要是植物源,綠色植物生長分泌的萜烯和異戊二烯,全球排放量約11.5億噸/年;
人為源主要包括油氣和溶劑(含氧烴)排放約1.0億噸/年。
“非甲烷總烴”為什么要“非甲烷”
名詞術語,除了科學和嚴謹,還要講求“道”和“義”。
甲烷CH4無色無氣味氣體,沸點-161.5℃(不在50~260℃之間),是蕞簡單的有機物,含碳量蕞小(含氫量蕞大)的烴。甲烷在自然界的分布很廣,是天然氣、沼氣的主要成分,俗稱瓦斯。可用作燃料,是重要的化工原料。
①甲烷雖是小弟,但量大,是大氣中豐度蕞高的氣態有機物(80%~85%),濃度約為1.86ppmv(比工業革命前增加了1.5倍),北半球比南半球約高100ppbv。
②因為有輻射活性,熱效應,吸收7.7μm的紅外輻射,甲烷被定義為“溫室氣體”,其百年尺度的溫室效應是CO2的21倍,是僅次于CO2的主要溫室氣體。
③因為長壽命,甲烷在大氣中的壽命為12±3年。
④因為非極性、惰性,甲烷由一個碳和四個氫原子通過sp3雜化的方式組成,為正四面體結構非極性分子,四個鍵的鍵長相同鍵角相等,因而化學性質穩定,不被光解也不易被氧化,不是“反應性氣體”,不參與光化學反應,不形成“光化學煙霧”。但鹵代甲烷中的鹵原子容易被取代,仍被列入特征VOCs物質清單。
總烴HC(除甲烷外)參與光化學反應,是形成光化學煙霧的前體物;
甲烷CH4是長壽命溫室氣體,不參與光化學反應。所以,甲烷必須自立門戶。
光化學、大氣環境化學必須與“甲烷”劃清界限。這就是非甲烷總烴的“道”和“義”!
但是:
甲烷似乎并不老實
2002年冬季北京氣象塔不同高度CH4濃度平均日變化
2000年北京城區大氣CH4濃度日變化
CH4年度濃度