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浅谈VOCs的含义

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浅谈VOCs的含义

  • 分类:行业动态
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  • 来源:
  • 发布时间:2017-07-07 09:11
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【概要描述】这两年,说到“空气污染”,第一个出现的关键词是什么?相信大家都会说“PM2.5”。没错,从近年的政府政策、媒体曝光到社会舆论,甚至市场消费(2011年至2015年,我国空气净化器销量增长了214.2%,年复合增长率42.84%)都能反映出我们对PM2.5的关注和抗争。

浅谈VOCs的含义

【概要描述】这两年,说到“空气污染”,第一个出现的关键词是什么?相信大家都会说“PM2.5”。没错,从近年的政府政策、媒体曝光到社会舆论,甚至市场消费(2011年至2015年,我国空气净化器销量增长了214.2%,年复合增长率42.84%)都能反映出我们对PM2.5的关注和抗争。

  • 分类:行业动态
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这两年,说到“空气污染”,第一个出现的关键词是什么?相信大家都会说“PM2.5”。没错,从近年的政府政策、媒体曝光到社会舆论,甚至市场消费(2011年至2015年,我国空气净化器销量增长了214.2%,年复合增长率42.84%)都能反映出我们对PM2.5的关注和抗争。

 

1

 

其实近年来,中国多个城市的臭氧浓度出现持续上升。在有的城市,臭氧已经悄悄取代PM2.5,成为大气污染的首要污染物。例如,2015年大连市臭氧浓度均值达到161微克/立方米,市区出现37天臭氧超标,比2014年增加36天,臭氧成为了首要污染物;2016年6月-8月,京津冀地区的近半数污染日内,臭氧也代替PM2.5成为了空气首要污染物。

而VOCs就是这一危害的元凶。

什么是VOCs?

VOCs,挥发性有机化合物(VolatileOrganic Compounds),是大气中一类广泛存在的重要气态污染物,按照世界卫生组织(WTO,1989)的定义,其为在常温下,沸点50℃~260℃的各种有机化合物。VOCs 不仅对人体健康和生态环境等有直接影响,还可通过参与大气光化学反应生成二次污染物,比如上文提到的臭氧,以及过氧乙酰硝酸酯、有机气溶胶等,是导致空气污染的重要前体物之一。

 

1

 

VOCs种类

按照化学结构来讲,VOCs可分为八类:烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其他。它的主要成分有烃类、卤代烃、氧烃和氮烃,包括苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。

目前,已鉴别出300多种挥发性有机物,其中,美国环保署(EPA)所列的优先控制污染物名单中就有50多种是挥发性有机物。

VOCs来源

那VOCs是如何产生的呢?来源主要有人为源和天然源。

 

1

 

污染物来源示意

天然源包括植物释放、火山喷发、森林草原火灾等,其中最重要的排放源是森林和灌木林,最重要的排放物是异戊二烯和单萜烯。

人为源可分为固定源、流动源和无组织排放源三类。其中交通运输是全球最大的VOCs人为排放源,溶剂使用是第二大排放源。

交通运输是全球最大的VOCs人为排放源

 

1

 

VOCs危害

一方面,因为VOCs大多不溶于水,可混溶于苯、醇、醚等多数有机溶剂,多数对皮肤、粘膜有刺激性,对中枢神经系统有麻醉作用。其所表现出的毒性、刺激性、致癌作用和具有的特殊气味能导致人体呈现种种不适反应。

另一方面,VOCs具有相对强的活性,导致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PM10颗粒物中发生无穷无尽的变化,再次生成为固态、液态或二者并存的二次污染物存在,且参与反应的这些化合物寿命相对较长,可以随着天气变化,或者飘移扩散,或者进入水和土壤。

世界卫生组织和美国环保局认为,空气中0.3 μg•L-1的苯就可使每百万的接触者中4~8人面临患白血病的危险,而且这种危险与VOCs的浓度成正比,它们通过饮食和吸入则可能对人类健康产生不利的影响。

治理第一步:VOCs监测

上文也提到,VOCs已逐渐成为了大气质量的首敌,虽然警钟以敲响,但由于涉及行业众多,与 SO2、氮氧化物等约束性指标相比,其排放途径更为多样,在监测、治理等环节更具挑战。

我国此前的废气治理重点主要放在除尘、脱硫和脱硝工作上,且相对于 SO2、氮氧化物、 PM2.5 等污染物,VOCs治理此前受政策重视度也较低,行业基础数据匮乏、法律法规和行业标准滞后以及排放标准不完善,使其在很多年里发展缓慢。

但随着“大气十条”的深入推进,VOCs 治理正在逐步加码。近年关于 VOCs 防治的相关政策及法规也得以相继出台:   想要控制排放,首先是需要对源头进行有效的监测。而目前常见的VOCs检测方法有光谱、色谱、质谱及其联用技术。

 

1

 

北京中科惠分仪器气相色谱系统组成

(1)色谱分析仪:监测非甲烷总烃、苯、甲苯、二甲苯(可选);

(2)流速控制箱:监测烟气温度、压力、流速(差压);

(3)采样装置:针对现场环境,设计采样装置,保证系统长期稳定、可靠、准确的工作。

(4)预处理单元:针对现场环境,设计专业的预处理系统,保证系统长期稳定、准确地运行。

(5)数据处理与控制系统:对监测数据进行采集、处理;并控制系统运行。

系统技术特点

(1)系统采用高精度的分析仪,能同时精确、实时监测有毒有害污染物排放情况。

(2)性能稳定,维护量少,运行费用低;

(3)分析速度快,60秒内可自动分析完非甲烷总烃;

(4)采样伴热管管长可调,安装灵活。

(5)带有现场气体污染物浓度超标报警功能。

(6)兼容多种仪器通讯协议,可无限制添加仪器协议。

主要检测设备及技术指标

(1)在线气相色谱仪

仪器型号:NBGC-60在线检测仪测量种类:苯、甲苯、二甲苯

测量原理:在线气相色谱FID检测仪

测量周期:10、15、20、30分钟(可选择)

供电电源: 220V±10% 交流 50Hz±1Hz

输出信号: DC 4~20mA/0-10V/网线;

检测限(g/s):< 5×10-10

(2)在线气相色谱仪

仪器型号:NBGC-60在线检测仪测量种类:非甲烷总烃

测量原理:在线气相色谱FID检测仪

测量周期: 70秒(可选择)

供电电源: 220V±10% 交流 50Hz±1Hz

输出信号: DC 4~20mA/0-10V/网线;

检测限(g/s):< 5×10-10

(2)烟气流速控制箱

仪器型号:YSB-F-B-FWP-2011V1流速控制箱

测量种类:流速(差压)、温度、压力

测量原理:烟气温度采用热电偶或热电阻测量; 烟气压力采用压力传感器测量;

烟气流速或流量一般采用皮托管法;

供电电源: 220V±10% 交流 50Hz±1Hz

输出信号: 4-20mA电流信号;

 

1

 

(三)系统配置表

监测方案标配清单(2套)

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

备注

 

1

监测机柜

 

1.1

数据处理与控制系统

 

2

 

1.2

预处理单元

 

2

 

1.3

在线气相色谱监测单元

 

2

非甲烷总烃

1.5

氢气发生器

 

2

 

1.6

空气净化器

 

2

 

1.7

空气发生器

 

2

可选(若现场无法提供压缩空气)

1.8

防爆机柜

 

2

 

2

采样单元

 

2

 

3

数据采集仪

 

2

 

4

流速控制箱

 

2

 

5

标气

(非甲烷总烃8L)

2

 

6

安装附件

 

2

 

小计

 

 

 

 

 

监测方案标配清单(1套)

序号

设备名称

规格型号

单位

数量

备注

 

1

监测机柜

 

1.1

数据处理与控制系统

 

1

 

1.2

预处理单元

 

1

 

1.3

在线气相色谱监测单元

 

1

非甲烷总烃、苯、甲苯、二甲苯

1.5

氮、氢、空一体机

 

1

 

1.6

空气净化器

 

1

 

1.7

防爆机柜

 

1

 

2

采样单元

 

1

 

3

数据采集仪

 

1

 

4

流速控制箱

 

1

 

5

标气

(非甲烷总烃8L)

1

 

6

标气

苯及苯系物标气 8L

1

 

6

安装附件

 

1 

 

小计

 

 

 

 

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