进入冬季，霾又开始频繁起来，与霾形成有关的各类污染物也逐渐进入人们的视野。若追溯霾的幕后“推手”，VOCs——挥发性有机物难逃其责。
VOCs是造成我国区域大气复合污染的罪魁祸首之一。由于其形成广泛、影响较大，近年来已成为科学家重点关注的对象。或许公众对于它还有些陌生，但是提到另外两名“同党”——细小颗粒物（PM2.5）和臭氧（O3），你肯定特别熟悉。VOCs不仅本身具有较强毒性，而且还是PM2.5和O3形成的重要前提物和参与物，可谓隐身于它们背后的“杀手”。
组成区域大气复合污染的重要前体物
“近年来，我国区域大气复合污染日益显现，其特征主要表现为同时出现高浓度的O3和PM2.5。”清洁空气创新中心主任解洪兴说，而VOCs则是造成我国区域大气复合污染的重要前体物。
VOCs不仅是一次污染源，而且还能够造成光化学烟雾等二次污染。环境中的VOCs是光化学反应的前体。在有太阳光（主要是紫外光部分）照射时，VOCs与空气中氮氧化物及其他悬浮化学物质发生一系列化学反应，主要生成臭氧、过氧硝基酞(PAN)、醛类等，形成光化学烟雾。某些二次有机物由于其较低的蒸汽压，可通过成核作用、凝结、气粒分配等过程形成二次有机气溶胶（SOA），而二次有机气溶胶是PM2.5的重要组成。研究表明，有机物在PM2.5中的比重占到50％至70％，这其中相当一部分的PM2.5就是由VOCs光化学反应转化而成。
正因如此，作为臭氧、PM2.5的共同前体物，VOCs对大气环境质量的影响已经引起国内大气化学科学家的高度重视。
既做原料又做“燃料” 促进霾形成
以PM2.5为代表的细粒子污染，已成为城市空气污染中最重要的污染源，并渐渐为大众所了解。不过，在PM2.5形成之前，还有一个重要的前体物——VOCs。正是它的千变万化，让细粒子污染无处不在。
中国环境科学研究院研究员高健介绍，通过PM2.5源解析可以发现，其中有很大一部分是二次生成的细颗粒物，它们来自人为排放的二氧化硫、氮氧化物、VOCs等，这些物质在大气中通过光化学反应，或者纯粹大气的化学反应，便生成二次细颗粒物。
在珠三角、京津冀等地区，二次颗粒物中有机物比例非常高。这些有机物一部分在排放后直接形成颗粒，还有一部分是VOCs的大气化学转化产物。许多VOCs经过大气化学反应之后会转化为不挥发或半挥发的有机物，成为二次有机气溶胶。也就是说，VOCs是PM2.5中二次颗粒物有机部分最主要的来源。
VOCs作为大气化学反应的“燃料”，能够通过形成臭氧等增加大气氧化性，对于二氧化硫、氮氧化物等污染气体转化形成硫酸盐和硝酸盐气溶胶起重要作用，从而也促进了霾的形成。可见VOCs也是导致霾形成的重要原因，对霾污染形成具有直接和间接的促进作用。
参与光化学反应 与臭氧“共进退”
近年来，尽管我国大气污染物中二氧化硫、氮氧化物呈下降趋势，但是夏季臭氧浓度却在增加。
在2016年全国环境空气质量六项监测指标中，O3是唯一一个不降反升的污染物，而VOCs排放与之有着千丝万缕的联系。
由于VOCs等人为污染物排放的增加，近一个多世纪以来，近地面臭氧浓度在全球呈上升趋势。
臭氧是二次污染物的指标，空气中的VOCs和氮氧化物等在紫外光照射和高温条件下会发生光化学链式反应，产生臭氧等具有刺激性和毒性的氧化剂。
在北方，秋冬季气温比较低时，光照不是很强烈，臭氧污染不太突出。但在南方，从5月一直到10月，都可能受臭氧污染的困扰。尤其在珠三角地区，臭氧已经取代PM2.5成为首要污染物。
在一些污染的城市、工业区及乡村地区，由于VOCs及氮氧化物浓度均较高，在阳光充足的温暖季节，近地面臭氧浓度会在太阳升起后快速升高。臭氧浓度高低取决于VOCs和氮氧化物浓度及两者的比值，但在多数污染区域，由于氮氧化物比较充足，臭氧达到的浓度往往取决于VOCs浓度。
此外，根据VOCs等污染物的排放以及输送过程的变化，近地面臭氧浓度会呈现出一定的季节性变化特征。
构成太复杂 监测难度大
在VOCs在线监测领域，上海、深圳等城市开展相关工作较早。“依托空气超级站和工业区空气特征污染监控网的建设与应用，近年来，上海市探索了VOCs在线监测技术和体系，应用了在线色谱、质谱、光谱和传感器等主流方法，初步建立大气污染监管新模式，在有效提升VOCs监测能力方面取得了一定成效。”上海市环境中心高级工程师高松介绍。
然而，VOCs的监测和管理仍极具挑战。一方面，VOCs的来源广泛。在我国，人为排放的VOCs远高于自然源，固定源燃烧、道路交通、溶剂产品使用和工业过程都会排放VOCs。另一方面，VOCs的组成复杂，物理和化学性质差异大。“VOCs并不是一种物质，而是一大类化合物的总称，它在大气中实际包含了成千上万种微量有机挥发物。”中国工程院院士唐孝炎表示。由于VOCs各组分在大气中的含量很低，一般都在PPbv级（十亿分之一体积比），国内现有的监测和分析手段难以对其进行精准捕捉、测定。
此外，VOCs具有较强的活性，是一种比较活泼的气体。它们在大气中既可以以一次挥发物的气态存在，又可以在紫外线照射下，在细颗粒物中发生无穷无尽的变化，生成固态、液态或二者并存的二次颗粒物。
参与反应的这些化合物寿命相对较长，可以随着风吹雨淋飘移扩散，或者进入水和土壤，污染环境。
