工廠廢氣揮發(fā)性有機物含量測試

揮發(fā)性有機物(VOCs)是一類重要的環(huán)境污染物，長時間攝入會有致癌、致畸、致突變的危害。此外，VOCs為臭氧和二次有機顆粒物(SOA)生成的主要前體物，具有較強的光化學反應(yīng)活性，可引發(fā)城市光化學煙霧。據(jù)研究表明，中國的排放主要來源交通、工業(yè)和生物質(zhì)燃燒三大部門，而未來中國工業(yè)固定污染源的VOCs排放總量將呈現(xiàn)大幅度增長的趨勢。為了控制固定污染源VOCs排放，保護環(huán)境，保障人體健康，我國逐步將VOCs控制納入大氣污染控制體系，逐漸建立和不斷完善排放標準和相關(guān)管理辦法。2013年9月國務(wù)院發(fā)布的《大氣污染防治行動計劃》明確提出了要對VOCs的重點排放行業(yè)進行綜合整治。

目前，我國固定污染源VOCs監(jiān)測尚處于起步階段，國家和地區(qū)正在逐漸建立和不斷完善排放標準、相關(guān)管理辦法和監(jiān)測方法。我國在2014年發(fā)布《固定污染源廢氣揮發(fā)性有機物的測定固相吸附－熱脫附/氣相色譜－質(zhì)譜法》(HJ734－2014)(以下簡稱《國家標準》)。

據(jù)報道，已鑒定出的VOCs有900多種，要定量每種VOCs得到相應(yīng)濃度，至少需同時配制近千種標準物質(zhì)，成本極高，操作繁雜，顯然不利于檢測工作的開展。既然VOCs種類繁多，不可能一一定義定量，那么很有必要框定其定量范圍和給出總VOCs計算方法?！秶覙藴省分唤o出了24種目標化合物濃度的計算方法和以列出所有目標化合物的濃度來表示結(jié)

果?！稄V東地方標準》給出了單一種VOCs濃度和總VOCs濃度的計算公式，其中總VOCs濃度等于所有VOCs濃度的算術(shù)和，用甲苯定量未鑒定組分濃度。

實際監(jiān)測工作中發(fā)現(xiàn)，不同行業(yè)的排放的特征污染物不同。例如，家具制造工藝過程常見的VOCs有苯、甲苯、二甲苯、醋酸丁酯、丙酮、丁酮、環(huán)己酮、丁醇、甲基異丁基酮;而印刷工藝過程排放廢氣中常見VOCs物種有苯、甲苯、二甲苯、甲乙酮、異丙醇、乙酸乙酯、乙酸丁酯等。因此為了更準確得到固定污染源廢氣中總VOCs的真實濃度，建議在監(jiān)測過程中需至少計量幾種已定性和定量的主要組分(這幾種主要組分含量總和理論上應(yīng)占所有VOCs總量的80%以上，但由于受有證標準物質(zhì)品種和實驗室經(jīng)濟條件所限，實際檢測時盡可

能多地對常見有機物進行分析和定量即可)，然后用甲苯或與其化學性質(zhì)相似的有證標準物質(zhì)定量未鑒定組分濃度，將上述二者濃度之和定為總VOCs濃度值。

當前，主要的VOCs檢測技術(shù)仍是氣相色譜技術(shù)(GC)，它具有選擇性高、效能高、靈敏度高、分析速度快和應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點，尤其對異構(gòu)體和多組分混合物的定性、定量分析更具有優(yōu)勢。通常與氣相色譜聯(lián)用進行VOCs分析的檢測器有:質(zhì)譜檢測器(MS)、氫火焰離子檢測器(FID)、電子捕獲檢測器(ECD)和光離子化檢測器(PID)。FID、ECD和PID都屬于具有定選擇性的檢測器，僅對某類特征化合物有響應(yīng)，而MSD是質(zhì)量型、通用型檢測器，只要化合物能夠離子化，就能獲得響應(yīng)。例如，F(xiàn)ID適于對烴類的檢測，ECD對鹵代烴具有較高的檢測靈敏度。PID則對苯系物具有較高的靈敏度，且空氣樣品可采用氣密性注射器直接進樣進行測定，而不需要預(yù)富集濃縮，大大簡化了空氣中苯系物測定的操作步驟，使得空氣中苯系物的現(xiàn)場快速測定成為可能?！秶覙藴省泛汀稄V東地方標準》都提到VOCs監(jiān)測需要預(yù)調(diào)查和預(yù)監(jiān)測，預(yù)監(jiān)測可以采用GC－MS法確定固定污染源廢氣中VOCs的主要組分。分析方法GC－MS雖然具有檢測限低、時間分辨率較高、測量種全面等優(yōu)點，但操作條件苛刻、運行和維護成本高，而分析方法GC具有選擇性好、靈敏度高、分析速度快、操作簡單等優(yōu)點，因此建議當VOCs測定分析可能存在未知的有機物時，可以先使用GC－MS定性出主要組分，然后使用GC對其主要成分進行定量。

3固定污染源中VOCs采樣方式的探討

采集廢氣中VOCs樣品是測定分析VOCs的步。由于固定污染源廢氣中VOCs具有濃度范圍寬、易揮發(fā)、成分復(fù)雜等特點，并且VOCs樣品采集易受溫度、濕度、壓力、風速等因素影響。因此，采樣方法正確與否，直接影響測定結(jié)果的可靠性和準確性。目前我國推薦的VOCs監(jiān)測標準方法(針對污染源、城市大氣、室內(nèi)空氣等)采用采樣方法主要分為全量氣體采樣法和吸附劑富集采樣法兩種，其中全量氣體采樣法主要包括氣袋采樣和罐采樣。選擇VOCs采集方法時，需綜合考慮目標化合物特性、樣品濃度、儀器便攜性和經(jīng)濟性等因素。因此，筆者建議樣品濃度大，選擇全量氣體采樣法;樣品濃度小，選擇吸附劑富集采樣法。而吸附劑富集采樣法需要根據(jù)采集的目標化合物選擇合適的吸附劑。還有對于間歇性排放或不勻速排放，應(yīng)該在有代表性的時間段里進行采樣等等。