大氣中的VOCs不僅是生成光化學煙霧汙染物(wù)的主(zhǔ)要前體物,同時也是大氣細(xì)粒子中有(yǒu)毒有害(hài)有機組分的重要來(lái)源,對形(xíng)成灰霾有重要貢(gòng)獻,且一些VOCs本身(shēn)具有毒性(xìng)和致癌性。隨著我國(guó)大氣汙染控製(zhì)的不斷深(shēn)化,VOCs成為繼顆粒物、二氧(yǎng)化硫、氮氧化物之後,我國大氣汙染控製中又一新的(de)關注點。
VOCs定義
VOCs是一類(lèi)有機化合物的組(zǔ)合,不同組織對其(qí)有不同的定義,主要分為兩(liǎng)類,一類是學術(shù)意義上的定義,一類是環保意義上(shàng)的定(dìng)義。
化學意義上的定(dìng)義主要有五種:
1)揮發性有機物汙染防治技術政(zhèng)策定義VOCs為熔點低於室溫、沸點範圍在50℃~260℃之(zhī)間的有(yǒu)機化合物;
2)世界衛生組織將VOCs定義為沸點範圍在50-260℃之間,室溫下飽和蒸汽壓超過(guò)133.32Pa,在(zài)常溫下以蒸汽形(xíng)式存在於空氣(qì)中的一(yī)類有機物,按揮發性有機物化(huà)學(xué)結構可進一步分為8類:烷類、芳烴類、烯類、鹵烴類、酯類、醇類、酮類(lèi)和其他化(huà)合(hé)物;
3)ISO 4618/1-1998中VOCs指原則上,在常溫常壓下,任何能自發揮發的有機液體和/或固體;
4)德(dé)國DIN55649-2000將VOCs定義為在常溫常壓下(xià),任何能(néng)自發揮發的有機液體和/或固體,在通常壓力條件下(xià),沸點(diǎn)或初餾點低於或等於(yú)250℃的(de)任何有機化合物;
5)我國北京地方標準(zhǔn)DB11/447-2007中將VOCs定(dìng)義在20℃條件(jiàn)下蒸汽壓大於或等於0.01kPa,或者特定適用條件下具有(yǒu)相應揮發性的全部有(yǒu)機化合物的統(tǒng)稱。
環保意義上的定義主要有兩種:
1)美國EPA對VOCs的(de)定義為除CO、CO2、H2CO3、金(jīn)屬碳化(huà)物、金屬碳(tàn)酸鹽和碳酸銨外,任何參加大氣光化(huà)學反應的(de)碳(tàn)化合物;
2)美國ASTM D3960-98中VOCs指任何能參加大氣光化(huà)學反應(yīng)的有機化合(hé)物。
我國大氣汙染防治相關政策和標準中,還沒有大氣中VOCs的明確定義,而VOCs的定義關係到檢測方法製定(dìng)、治(zhì)理措施等問題。
VOCs標準
我國VOCs檢測標(biāo)準有《HJ 732-2014固定汙(wū)染源廢氣 揮(huī)發性有機物的采樣 氣(qì)袋法》、《HJ 733-2014泄漏和敞開液麵排放的揮發性有機物檢測技術導則》、《HJ 734-2014固定汙染源廢氣 揮發性有機物的測定 固相吸附(fù)-熱脫附/氣相色譜-質譜法》、《HJ 644-2013 環境空氣 揮(huī)發性有機物的測定 吸附管采樣-熱脫附 氣相色譜-質(zhì)譜法》以及《GB 21902-2008 合成革與人造革工業汙染(rǎn)物排放標準》附錄C,均采用色譜法進行分析。
VOCs排放標準(zhǔn)國家還(hái)沒有相關規(guī)定,但(dàn)是上海、天津、廣東等地區針對不同行業製定了一些地區標準,如(rú)《DB12/524-2014 工業企業揮發性有機物(wù)排放控製標(biāo)準(天津)》、《DB44/814-2010家具製造行業揮發性有機化合物排放標準(廣東)》、《DB44/815-2010印刷行(háng)業揮發性(xìng)有機(jī)化合物排放標準(廣東)》、《DB44/816-2010表麵塗裝(汽車製造業)揮發性有機化(huà)合物(wù)排放標準(zhǔn)(廣東)》、《DB44/817-2010製鞋行業揮發性(xìng)有機化合物排放標準(廣東)》、《DB31/374-2006半導體(tǐ)行業(yè)汙(wū)染物排放標(biāo)準(上海)》。
美國EPA在上世紀八九十年代製(zhì)定了一係列大氣有毒(dú)有機物(wù)檢測(cè)標準,其(qí)中涉及VOCs檢測的共有6項,均是氣相色譜法,但可配備不同的采樣方法和檢測方法。
VOCs檢測(cè)
我國大(dà)氣(qì)中的VOCs主要來源於石油化(huà)工、有機化工、表麵塗(tú)裝、包裝印刷、醫(yī)藥、塑料製品等行業。因(yīn)此(cǐ)大氣中VOCs的檢測主要應(yīng)用於三個方麵:一大氣中VOCs檢(jiǎn)測;二汙染源集中排放VOCs檢測;三生產過程VOCs泄露檢測。與三種(zhǒng)應用場合相適應,VOCs的檢測(cè)儀器也分(fèn)為實(shí)驗(yàn)室儀器、在線式(shì)儀器和便攜式儀器(qì)三類(lèi)。
實驗室VOCs檢測
VOCs實驗室分(fèn)析(xī)發展較早,也比較成熟。分(fèn)析方(fāng)法為使用采樣袋、蘇碼罐、吸(xī)附劑或吸收液將VOCs采集回實驗室,再經過(guò)熱解析、溶劑解析等(děng)前處理過程後,利用GC或HPLC分析。
實驗室VOCs檢測主要難點在(zài)於選擇合適的采樣(yàng)方(fāng)法保證可以采集到所有揮發(fā)性有機汙染物,製定規範的運輸方案防止運輸過程中VOCs的損失,選擇合適的前處理過程保證所(suǒ)有(yǒu)的揮發性有(yǒu)機物進(jìn)入分析儀器。
實驗室(shì)分析方法(fǎ)的主(zhǔ)要優勢是結果準確,主要缺點是時效性差,采樣和運輸過程中易導致樣品損(sǔn)失,影響測定的準確性和可靠性。
在線VOCs檢(jiǎn)測儀
VOCs在線分析儀主要有在線氣相色譜儀、在線質譜儀、在線氣(qì)質聯用儀、在線PID和FID檢測器、在線紅外光譜儀、在線激光檢測儀和在線差分光學吸收光譜(pǔ)儀等。
由於(yú)VOCs沒有標準的檢測方法,而且在線係統用於現場檢測,而不同(tóng)現場的揮發性有機物種(zhǒng)類差異較大且相對穩定,故檢測需求不同。因此(cǐ)需要根(gēn)據自身的需求和各種檢測儀器的特點選擇合適的檢測方法。
在線氣相色譜儀可檢測出已(yǐ)知(zhī)揮發性有機物的濃度;在線(xiàn)質譜儀可同時實現揮發性有機物的定性和定量(liàng)檢(jiǎn)測,但無(wú)法區分同分異(yì)構體;在線PID和(hé)FID檢測器可得(dé)出VOCs的總量,且儀器體積較小;各種在線光譜儀檢測(cè)範圍(wéi)寬,可適應各種工業場合應用。
推薦儀器:青(qīng)島環控設(shè)備有限公司——環境空氣中VOCs在線監測係(xì)統。
便攜(xié)式VOCs儀器
便攜式VOCs分析儀主(zhǔ)要有便攜式FID/PID檢測器、便攜紅外分析儀、便攜激光光譜儀、便(biàn)攜式(shì)氣質聯用儀等。
最新公布的環保部(bù)標準中便攜式(shì)儀器提到(dào)了FID檢測器、PID檢測器和紅外吸收檢測器三種。
推薦儀器:青島環控設備有限(xiàn)公司——PF-300 便攜式(shì)總(zǒng)烴/非甲烷總烴現場測試儀。
揮發性有機物是一種混合物,由於(yú)其定義未明確(què),因此監測需求也不明確。目前的主要檢測方法(fǎ)是氣(qì)相色譜法、質譜法和(hé)光譜法,環保部公布的行業標準中(zhōng)采(cǎi)用的是氣質聯用法。其中環(huán)境空氣揮發性有機物(HJ644)標準中測定(dìng)的是35種目標有機(jī)化合物,主要是烷烴、烯烴和苯係物,固定汙染源廢氣(qì)揮發性有機物(HJ734)標準中測定的是24種目標有機化合物,主要是酮類、酯類、烯烴類和苯係物。