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VOCs檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)技術(shù)

作者:百檢網(wǎng) 時(shí)間:2022-04-08 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng)

  揮發(fā)性有機(jī)物,常用VOCs表示,它是VolatileOrganicCompounds三個(gè)詞**個(gè)字母的縮寫(xiě),總揮發(fā)性有機(jī)物有時(shí)也用TVOC來(lái)表示。按照世界衛(wèi)生組織的定義,是沸點(diǎn)在50℃-250℃的化合物,室溫下飽和蒸汽壓超過(guò)133.32Pa,在常溫下以蒸汽形式存在于空氣中的一類(lèi)有機(jī)物。

  VOC的主要來(lái)源:在室外,主要來(lái)自燃料燃燒和交通運(yùn)輸產(chǎn)生的工業(yè)廢氣、汽車(chē)尾氣、光化學(xué)污染等;而在室內(nèi)則主要來(lái)自燃煤和天然氣等燃燒產(chǎn)物、吸煙、采暖和烹調(diào)等的煙霧,建筑和裝飾材料、家具、家用電器、清潔劑和人體本身的排放等。

  揮發(fā)性VOC的危害很明顯,當(dāng)居室中VOC濃度超過(guò)一定濃度時(shí),在短時(shí)間內(nèi)人們感到頭痛、惡心、嘔吐、四肢乏力;嚴(yán)重時(shí)會(huì)抽搐、昏迷、記憶力減退。VOC傷害人的肝臟、腎臟、大腦和神經(jīng)系統(tǒng)。

  隨著我國(guó)大氣污染控制的不斷深化,VOCs成為繼顆粒物、二氧化硫、氮氧化物之后,我國(guó)大氣污染控制中又一新的關(guān)注點(diǎn)。

  揮發(fā)性有機(jī)物是一種混合物,由于其定義未明確,因此監(jiān)測(cè)需求也不明確。目前的主要檢測(cè)方法是氣相色譜法、質(zhì)譜法和光譜法,環(huán)保部公布的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中采用的是氣質(zhì)聯(lián)用法。其中環(huán)境空氣揮發(fā)性有機(jī)物(HJ644)標(biāo)準(zhǔn)中測(cè)定的是24種目標(biāo)有機(jī)化合物,主要是酮類(lèi)、酯類(lèi)、烯烴類(lèi)和苯系物。

  1、國(guó)內(nèi)外對(duì)VOCs定義

  VOCs是一類(lèi)有機(jī)化合物的組合,不同組織對(duì)其有不同的定義,主要分為兩類(lèi),一類(lèi)是學(xué)術(shù)意義上的定義,一類(lèi)是環(huán)保意義上的定義。

  化學(xué)意義上的定義主要有五種:

  1)揮發(fā)性有機(jī)物污染防治技術(shù)政策定義VOCs為熔點(diǎn)低于室溫、沸點(diǎn)范圍在50℃~260℃之間的有機(jī)化合物;

  2)世界衛(wèi)生組織將VOCs定義為沸點(diǎn)范圍在50-260℃之間,室溫下飽和蒸汽壓超過(guò)133.32Pa,在常溫下以蒸汽形式存在于空氣中的一類(lèi)有機(jī)物,按揮發(fā)性有機(jī)物化學(xué)結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步分為8類(lèi):烷類(lèi)、芳烴類(lèi)、烯類(lèi)、鹵烴類(lèi)、酯類(lèi)、醇類(lèi)、酮類(lèi)和其他化合物;

  3)ISO4618/1-1998中VOCs指原則上,在常溫常壓下,任何能自發(fā)揮發(fā)的有機(jī)液體和/或固體;

  4)德國(guó)DIN55649-2000將VOCs定義為在常溫常壓下,任何能自發(fā)揮發(fā)的有機(jī)液體和/或固體,在通常壓力條件下,沸點(diǎn)或初餾點(diǎn)低于或等于250℃的任何有機(jī)化合物;

  5)我國(guó)北京地方標(biāo)準(zhǔn)DB11/447-2007中將VOCs定義在20℃條件下蒸汽壓大于或等于0.01kPa,或者特定適用條件下具有相應(yīng)揮發(fā)性的全部有機(jī)化合物的統(tǒng)稱(chēng)。

  環(huán)保意義上的定義主要有兩種:

  1)美國(guó)EPA對(duì)VOCs的定義為除CO、CO2、H2CO3、金屬碳化物、金屬碳酸鹽和碳酸銨外,任何參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的碳化合物;

  2)美國(guó)ASTMD3960-98中VOCs指任何能參加大氣光化學(xué)反應(yīng)的有機(jī)化合物。

  我國(guó)大氣污染防治相關(guān)政策和標(biāo)準(zhǔn)中,還沒(méi)有大氣中VOCs的明確定義,而VOCs的定義關(guān)系到檢測(cè)方法制定、治理措施等問(wèn)題。

  2、國(guó)內(nèi)外對(duì)VOCs檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)

  我國(guó)VOCs檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)有

  1)《HJ732-2014固定污染源廢氣揮發(fā)性有機(jī)物的采樣氣袋法》

  2)《HJ733-2014泄漏和敞開(kāi)液面排放的揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》

  3)《HJ734-2014固定污染源廢氣揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定固相吸附-熱脫附/氣相色譜-質(zhì)譜法》

  4)《HJ644-2013環(huán)境空氣揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定吸附管采樣-熱脫附氣相色譜-質(zhì)譜法》以及

  5)《GB21902-2008合成革與人造革工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》附錄C,均采用色譜法進(jìn)行分析。

  VOCs排放行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):

  《DB31933-2015大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)(上海)》

  《DB31859-2014汽車(chē)制造業(yè)(涂料)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(上海)》

  《DB111201-2015印刷業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放標(biāo)準(zhǔn)(北京)》

  《DB12/524-2014工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物排放控制標(biāo)準(zhǔn)(天津)》、《DB44/814-2010家具制造行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)化合物排放標(biāo)準(zhǔn)(廣東)》、《DB44/815-2010印刷行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)化合物排放標(biāo)準(zhǔn)(廣東)》、《DB44/816-2010表面涂裝(汽車(chē)制造業(yè))揮發(fā)性有機(jī)化合物排放標(biāo)準(zhǔn)(廣東)》、《DB44/817-2010制鞋行業(yè)揮發(fā)性有機(jī)化合物排放標(biāo)準(zhǔn)(廣東)》、《DB31/374-2006半導(dǎo)體行業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(上海)》。

  《DB11/447-2007煉油與石油化學(xué)工業(yè)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)(北京)》

  美國(guó)EPA在上世紀(jì)八九十年代制定了一系列大氣有毒有機(jī)物檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),其中涉及VOCs檢測(cè)的共有6項(xiàng),均是氣相色譜法,但可配備不同的采樣方法和檢測(cè)方法。

  3、VOCs檢測(cè)對(duì)象

  我國(guó)大氣中的VOCs主要來(lái)源于石油化工、有機(jī)化工、表面涂裝、包裝印刷、醫(yī)藥、塑料制品等行業(yè)。因此大氣中VOCs的檢測(cè)主要應(yīng)用于三個(gè)方面:

  一、大氣中VOCs檢測(cè);

  二、污染源集中排放VOCs檢測(cè);

  三、生產(chǎn)過(guò)程VOCs泄漏檢測(cè);

  與三種應(yīng)用場(chǎng)合相適應(yīng),VOCs的檢測(cè)儀器也分為實(shí)驗(yàn)室儀器、在線(xiàn)式儀器和便攜式儀器三類(lèi)。

  4、實(shí)驗(yàn)室VOCs檢測(cè)

  VOCs實(shí)驗(yàn)室分析發(fā)展較早,也比較成熟。分析方法為使用采樣袋、蘇碼罐、吸附劑或吸收液將VOCs采集回實(shí)驗(yàn)室,再經(jīng)過(guò)熱解析、溶劑解析等前處理過(guò)程后,利用GC或HPLC分析。

  實(shí)驗(yàn)室VOCs檢測(cè)主要難點(diǎn)在于選擇合適的采樣方法保證可以采集到所有揮發(fā)性有機(jī)污染物,制定規(guī)范的運(yùn)輸方案防止運(yùn)輸過(guò)程中VOCs的損失,選擇合適的前處理過(guò)程保證所有的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)入分析儀器。

  實(shí)驗(yàn)室分析方法的主要優(yōu)勢(shì)是結(jié)果準(zhǔn)確,主要缺點(diǎn)是時(shí)效性差,采樣和運(yùn)輸過(guò)程中易導(dǎo)致樣品損失,影響測(cè)定的準(zhǔn)確性和可靠性。

  5、在線(xiàn)VOC檢測(cè)儀

  VOCs在線(xiàn)檢測(cè)儀主要有在線(xiàn)氣相色譜儀、在線(xiàn)質(zhì)譜儀、在線(xiàn)氣質(zhì)聯(lián)用儀、在線(xiàn)PID和FID檢測(cè)器、在線(xiàn)紅外光譜儀、在線(xiàn)激光檢測(cè)儀和在線(xiàn)差分光學(xué)吸收光譜儀等。

  由于VOCs沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)方法,而且在線(xiàn)系統(tǒng)用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),而不同現(xiàn)場(chǎng)的揮發(fā)性有機(jī)物種類(lèi)差異較大且相對(duì)穩(wěn)定,故檢測(cè)需求不同。因此需要根據(jù)自身的需求和各種檢測(cè)儀器的特點(diǎn)選擇合適的檢測(cè)方法。

  在線(xiàn)氣相色譜儀可檢測(cè)出已知揮發(fā)性有機(jī)物的濃度;在線(xiàn)質(zhì)譜儀可同時(shí)實(shí)現(xiàn)揮發(fā)性有機(jī)物的定性和定量檢測(cè),但無(wú)法區(qū)分同分異構(gòu)體;在線(xiàn)PID和FID檢測(cè)器可得出VOCs的總量,且儀器體積較小;各種在線(xiàn)光譜儀檢測(cè)范圍寬,可適應(yīng)各種工業(yè)場(chǎng)合應(yīng)用。

  6、便攜式VOC檢測(cè)儀

  便攜式VOC檢測(cè)儀主要有便攜式FID/PID檢測(cè)器、便攜紅外分析儀、便攜激光光譜儀、便攜式氣質(zhì)聯(lián)用儀等。

  新公布的環(huán)保部標(biāo)準(zhǔn)中便攜式儀器提到了FID檢測(cè)器、PID檢測(cè)器和紅外吸收檢測(cè)器三種。


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