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“非甲烷總烴”為什么要“非甲烷”?

發(fā)布時間:2023-09-01 點此:374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(fā)的所有碳氫化合物。對環(huán)境空氣造成污染的主要是常溫下為氣態(tài)及常溫下為液態(tài)但具有較大揮發(fā)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(zhì)在通常條件下,除甲烷外多以液態(tài)或固態(tài)存在,并依據(jù)其分子量大小和結(jié)構(gòu)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(zhì)。烴類物質(zhì)具有易燃易爆的特性,其具體的物理化學性質(zhì)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(xiàn)行國標(HJ604-2017),非甲烷總烴(NMHC)定義為從總烴測定結(jié)果中扣除甲烷后剩余值,而總烴是指在規(guī)定條件下在氣相色譜氫火焰離子化檢測器上產(chǎn)生響應(yīng)的氣態(tài)有機物總和。

《揮發(fā)性有機物無組織排放控制標準(GB 37822—2019)》“3.1揮發(fā)性有機物 (VOCs)。參與大氣光化學反應(yīng)的有機化合物,或者根據(jù)有關(guān)規(guī)定確定的有機化合物。在表征VOCs總體排放情況時,根據(jù)行業(yè)特征和環(huán)境管理要求,可采用總揮發(fā)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?!?/span>

空氣中烴濃度高,對人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)有麻醉和抑制作用。大氣中的烴類與氮氧化物經(jīng)一系列光化學反應(yīng)會形成光化學煙霧,對人體產(chǎn)生危害。甲烷在大多數(shù)光化學反應(yīng)中呈惰性。中國大氣污染物綜合排放標準明確規(guī)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(shù)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?。ê瑲淞哭┐螅┑臒N。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??捎米魅剂?,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(tài)有機物(80%~85%),濃度約為1.86ppmv(比工業(yè)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(yīng),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(yīng)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(jié)構(gòu)非極性分子,四個鍵的鍵長相同鍵角相等,因而化學性質(zhì)穩(wěn)定,不被光解也不易被氧化,不是“反應(yīng)性氣體”,不參與光化學反應(yīng),不形成“光化學煙霧”。鹵代甲烷中的鹵原子容易被取代,仍被列入特征VOCs物質(zhì)清單。

總烴HC(除甲烷外)參與光化學反應(yīng),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(yīng)。所以,甲烷必須自立門戶。

光化學、大氣環(huán)境化學必須與“甲烷”劃清界限。這就是非甲烷總烴的“道”和“義”!


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但是:

甲烷似乎并不老實

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2002年冬季北京氣象塔不同高度CH4濃度平均日變化

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2000年北京城區(qū)大氣CH4濃度日變化

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CH4年度濃度


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