VOCs治理強化監測需求 常用的技術有哪些？

揮發性有機物治理已經被提上日程，成為大氣汙染防治的重要板塊。這也就對我國VOCs排放監測提出了新的考驗。按照不同（tóng）行業的需求，VOCs檢測（cè）對象也並非完全一樣，所以本文（wén）對VOCs監測及分析（xī）方法以及VOCS在線監測技（jì）術的發展需求進行詳解。

VOCs(VolatileOrganicCompounds，揮發性有機化合物)廣泛存在於生活和工業生產（chǎn）環境中（zhōng），其在大氣中形成的光化學煙霧，大多具有致癌、致畸、致突變性（xìng），對環境和人體健康危害很大[1]。許多發達國（guó）家都（dōu）頒布了相應的法令限製VOCs排放，在監測項目（mù）中增加了VOCs。美國的（de）光化學自動監測（cè）係統中有56種VOCs，歐洲也有30多種VOCs被（bèi）列入。我國《大氣汙染物綜（zōng）合排（pái）放標準（zhǔn）》(GB16297-2004)嚴格規定了33種大氣汙染物的排（pái）放閾（yù）值，對苯、甲苯、二甲苯、酚類、苯胺類、硝基苯類物質的（de）排放上限做出明確規定[2]。浙江省印發的《“十三五”節能減排綜合工作方案》和《大氣汙染防治“十三五”規劃》要求大力推進VOCs重點減排（pái）工程（chéng）實施，對重點企（qǐ）業開展VOCs監督性監測（cè），加大監測頻次，嚴格（gé）VOCs有組織和無組（zǔ）織達標排放管理。

隨著社會的發展，人們對環境汙染（rǎn）問題越來越重視，逐漸改變了之前的“先汙染，後治理”的意識。特別是在當今的“互聯網+環保”大環境，環境監測的（de）大數據為廢氣監測和治理提供了有力支持。然而，目前國內使用的VOCs廢氣在線監測設備和技術多種多樣，在（zài）實際操作中，不同行業的監測和分析係統也有較大差別，進而直接影響監測數據的準確性，導致監測（cè）效果不理想。認清我國不同行（háng）業主要（yào）監測的VOCs組分（fèn），了解在（zài）線監測和分析設備的精度與（yǔ）原理（lǐ），對提高檢測數（shù）據質量提供了理論基礎和技術保障，對改善生（shēng）態環境（jìng），促進中國環境友好的可（kě）持續發展具有重要的社會意義。

1 不同行業主要VOCs檢測因子

固定汙染源VOCs主要來源於噴塗行（háng）業、皮革（gé）行業、石油化（huà）工廠、印刷行（háng）業、汙水/垃圾處理廠、加油站泄露、生物質、燃煤、半導體工業、冶（yě）金工業等[2]，主要檢測指標為苯係（xì）物，非甲烷總（zǒng）烴以（yǐ）及（jí）部分揮發性有（yǒu）機溶劑。我國目（mù）前（qián）廢氣VOCS排放監測要求標準（zhǔn），詳見表1。經文獻調研（yán）[3-5]可知，集中工業園區工業有機廢氣的在線（xiàn）監控，監測因子主要是TVOC與硫化氫（qīng）；餐（cān）飲業產生的油煙主要包含苯，甲苯，二甲苯（běn）和多環芳烴等有害物質，運營期廢氣汙染物主要包括可沉降（jiàng）顆粒物、細顆粒物（wù）及烴類物質等；汽車（chē）尾氣中含有大量的烯（xī）烴和多環芳烴如丁烯、甲（jiǎ）苯和二甲苯等，其中含量最高的是C8H10，可能（néng）是二甲苯或乙基苯。

2 VOCs監測及分析方法

應用（yòng）在汙染源現場的固定汙染源廢氣VOCs在線監測係統(VOCs-CEMS)，按照采樣和測量方式劃（huá）分一般可分為：直接抽取測量方式、稀（xī）釋抽取測量方式和直接測量方式3種結構[4]。稀釋抽取法CEMS占據了主要地位，主要分布在美國，微量取樣，靈（líng）敏度高，係統較複雜，價格高，連續時間長；直接（jiē）抽取CEMS市場占（zhàn）有率中等，主要在（zài）德國和日（rì）本，對分析儀器要（yào）求低，可實現多（duō）組分（fèn）同時測（cè）量，維護量大；直測式CEMS市場份額小，主要分（fèn）布在英國（guó）和德（dé）國，係統簡單，可實現（xiàn）多組分同時（shí）測量，然而在線校準難，維護量（liàng）大。生產固定汙染源廢氣VOCs在線監測係統的（de）廠家有美國Durag、CICP、Phoenix，德國的SICKMAIHAK(西（xī）克麥哈（hā）克)，法國OLDHAM，英國PROCAL，中（zhōng）國的天津藍宇（yǔ）、安徽銅陵藍盾、杭州聚光等。

根據煙氣（qì）組分濃度測定原理，VOCs的分析方法（fǎ）可分氫火焰離子化檢測、光離子（zǐ）化監（jiān）測、催化氧化（huà）-非（fēi）分散紅外吸收、氣相（xiàng）色譜/質（zhì）譜、傅立葉變換紅外光（guāng）譜、差分吸收光譜、離子遷移譜、調諧吸（xī）收光譜等[5]。其中，氣相色譜/質譜分析（xī）監測靈敏度（dù）高，選擇性強（qiáng），可檢測TVOC和VOCs單個組分，也可同時分析多（duō）個（gè）組分。這一在（zài）線監測技術在（zài）歐美日（rì）韓等已有廣泛應用，並在我（wǒ）國部分經濟發達城市得到引進，取得了（le）良好的效果；傅（fù）立葉（yè）變換紅外（wài）光譜，檢測技術成熟，監測VOCs種類較（jiào）多（duō），可同時分析多個組分。現場測量周期短，相（xiàng）應時（shí）間快；差（chà）分（fèn）吸收光譜主要是對苯、甲苯、鄰(間、對)—二甲苯等苯係物進行檢測，可更（gèng）好的對苯係物成分進行定量分析。同時，采用自動切換—連續監測技術可以實現多排口同時在線（xiàn）監測。一般現場采取非接觸式直接連續測量，無需預處理，保證氣體不失真，響應時（shí）間（jiān）很快，可實現測（cè）量光路區域內的在線監測；離子遷（qiān）移（yí）譜在應急監測、食品安全監測等領域有所應用。監測靈敏度高、相比質譜技術不需要真空係統（tǒng），儀器（qì）結構簡單，成本較低。可測量濃度低、腐蝕性強的氣體。

3 我國VOCS在線監測技術的發展需求

隨著我國VOCs監測、分析、去除等研究（jiū）的深入，盡快建立並完善VOCs的（de）監測技術標準及指南，優化（huà）和（hé）統一VOCs監測係統，加強監測（cè）過程中監測頻次和數據（jù）質量誤（wù）差控製，勢在必行；其次，目前應用最廣泛的測量技術存在分辨率低、時間長、化（huà）合物共溢等現象，而高質量的分析儀、專用監測儀器和自動監測係統（tǒng）多是國外引進。努力（lì）加強汙染源在線監測技術的創新，實現高靈敏度、高時間分（fèn）辨率以及連續在線自動化儀器（qì）國產化和市（shì）場化，迫在眉睫。

來源：《科技視界》

原標題：煙氣中VOCs在線監測及分析技術（shù）