固定源废气VOCs排放在线监测技术现状与需求研究

结合我国"十二五"大气挥发性有机物(VOCs)污染防治要求和当前国内外相关监测管理现状,研究分析了适合我国固定污染源废气VOCs排放在线监测的仪器系统结构和技术特点,进而从系统采样预处理技术和分析测量技术两方面,提出了符合我国固定污染源废气VOCs排放在线监测技术特点的发展需求.     

挥发性有机污染物(VOCs)监测技术与治理研究

挥发性有机污染物(VOCs)是空气中普遍存在的一种对环境影响极大的有机污染物,其主要源于石油化工生产、污水以及垃圾处理厂、汽油发动机尾气、制药等行业。VOCs中含有大量有害物质,对环境安全以及人类生存繁衍产生了严重的威胁。因此,对空气中VOCs的监测和治理显得尤为重要。本文对VOCs监测技术与治理进行了探讨。研究指出,从监测方面来看,目前常用的监测技术中,TDLAS技术具有显著的优点以及较大的发展空间,但是目前该技术还存在一定的局限性,目前在实际VOCs监测工作中的应用还较少,还有待进一步研究。随着TDLAS技术的发展以及监测原理的日趋完善,该技术必然会在VOCs监测工作中发挥独特的作用。从治理方面来看,目前对VOCs进行治理的方法较多,其中最近几年发展起来的有机生物降解处理技术以其处理效果好、成本低、安全性高、无二次污染等特点在多种技术中具有明显的优势,值得大范围推广,也是未来VOCs治理技术发展的主要方向。     

天津市挥发性有机物排放控制标准与污染源在线监控技术研究

大气中的VOCs和NOx在发生光化学反应后不易沉降,易造成大气能见度差等现象.“十二五”期间中国重点区域和重点行业开展了挥发性有机物(VOCs)污染防治工作,依据环境管理的需求,天津市开展了挥发性有机物排放控制标准制定与污染源在线监控技术研发,建立VOCs综合控制指标和苯系物单项控制指标,覆盖全部工业VOCs排放行业,推行VOCs在线监测与无组织泄漏检测,研发监测数据具有代表性和可比性、低成本、安全性高且易推广的VOCs污染源在线监测系统.     

工业源VOCs在线监测技术应用现状及研究进展

文章阐述了工业源VOCs的产排特性,归纳了VOCs在线监测技术应用中存在的问题：VOCs治理“三率”低,有组织排放在线监测仍处于起步阶段;无组织排放严重,暂未有明确的监测分析方法和设备;VOCs在线监测监管体系不健全,存在监管漏洞。通过详细介绍目前国内主流的几类VOCs在线监测仪器,包括质子转移反应质谱（PTR-MS）、气相色谱-氢火焰离子检测仪（GCFID）、光离子化检测器（PID）和金属氧化物半导体（MOS）传感器等,为开展智能化在线监测技术的研究和应用提供一定的参考。     

我国重点区域环境大气VOCs监测体系现状及发展方向

科学开展大气挥发性有机物(VOCs)的监测是臭氧(O₃)与细颗粒物(PM_2.5)复合污染成因机制和防控的关键基础,对持续改善我国空气质量具有重要意义. 为优化提升我国VOCs监测体系和效能,提出未来光化学监测发展方向和路径,通过调研、数据挖掘总结评估了国内外VOCs监测体系设计、监测布点、监测项目和时段、监测技术和质控技术等监测要素,结果表明:①我国初步建成了覆盖重点区域的光化学监测网,但监测点位功能相对单一,缺乏区域、输送、排放高值区等关键点位,其优化和完善是提升我国VOCs监测效能的重要途径. ②5—9月是我国O₃污染的重要时段,影响O₃的重要组分则主要为美国环境保护局(US EPA)光化学评估监测站(Photochemical Assessment Monitoring Stations, PAMS)所涉及的组分以及醛酮类组分,其中乙烯、苯系物、甲醛、乙醛等尤为关键,并应关注部分支链烯烃和α-蒎烯、β-蒎烯等天然源烯烃对O₃或颗粒物的影响,最终需结合本地化特点优化监测项目. ③我国VOCs监测技术体系中手工监测和自动监测各具优势,未来发展趋势以自动监测为主、手工监测为辅,监测技术体系应向高精准度化、标准化、小型化、模块化、智能化,以及高时间分辨率和低成本等方向发展;同时持续进行质量体系标准研究,补足空白,提升监测数据质量. 研究显示,我国环境大气VOCs监测应优化监测布点,加强监测技术体系和质量体系标准化,并聚焦重点时段形成我国本地化监测项目,从而科学地优化和完善我国光化学监测体系.      

罐采样与气相色谱/质谱结合在VOCs监测中的应用

气态挥发性有机物(VOCs)引起的污染严重威胁人们的健康,因而对其监测技术的研究也越来越多。其中罐采样与气相色谱/质谱联用的检测技术在VOCs气态污染物测定中的应用逐步受到关注。对罐采样技术进行了综述,重点介绍了罐采样与气相色谱/质谱联用技术在环境空气、室内空气、废气中VOCs检测的应用。     

环境空气中挥发性有机物监测技术研究进展

挥发性有机物(VOCs)是大气中重要的环境污染物,具有致癌、致畸、致突变的危害,是臭氧和PM2.5的最重要前体物之一,对于挥发性有机物的监测具有重要意义。重点介绍了离线监测的采样技术以及气相色谱、质谱等联用技术,在线监测的质子转移反应质谱法和飞行时间质谱法。阐述了各种采样方法及检测技术的优势与不足。     

VOCs自动监测技术评价指标构建的研究

基于气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC-FID)原理的VOCs监测方法开展环境空气VOCs自动监测,已成为国内外环境空气VOCs监测的重要技术手段。VOCs自动监测仪开展评价是对VOCs监测仪器性能及监测数据质量保证的重要措施。该研究首先提出了VOCs自动监测评价指标的构架,继而提出仪器定性指标、定量指标和辅助参数3个一级指标,方法原理、测量物种、方法参数、监测准确性、硬件基础、自动化程度和维护量及成本7个二级指标以及22个三级指标的评价方法。随后,应用该评价指标体系对上海市已有的3款VOCs自动监测系统进行评价,评价结果显示该3款仪器在运行稳定和维护良好的情况下,性能基本接近且均处于"适用"等级。为国内环境空气VOCs自动监测仪的选择提供技术参考。     

大气监测技术的探讨与优化

现阶段,大气监测技术得到成熟发展,行业内对于优化布点技术同样展开的一定的研究,以期能够提升工作效率,延长设备使用寿命,包括常见有检验法、相关分析法以及多目标规划法等。本文基于大气监测系统中传感器成本过高这一特点,对传感器监测时段布点方法中多目标特征分析法的应用进行研究分析,旨在弥补传感器使用时间过短这一不足,同时兼顾大气监测的实时性需求。     

大气盐雾分布影响因素与监(检)测及评价方法

阐述了大气盐雾的主要来源、影响盐雾含量和分布的主要因素、当前盐雾的主要监测技术以及与盐雾含量相对应的环境等级,有助于对沿海地区金属设备防腐蚀设计提供参数依据。其中大气盐雾的来源主要为海洋环境,而影响盐雾含量和分布的因素主要为离海岸距离、风速、风向等,当前盐雾含量的主要监测技术包括大气盐雾收集和盐雾含量检测两个步骤,盐雾的收集方式是大气盐雾含量精准度的重要指标,根据其结果表征方式(盐雾浓度和盐雾沉降率)主要分为采气收集和沉降收集。再利用检测手段分析盐雾含量,根据对设备腐蚀情况进行分等分级,但是现有方法具有一定的缺陷,如人为误差大,且无法实时监测环境中的盐雾变化情况,因此,在线检测技术是未来盐雾含量监测的主要研究方向。精准地检测环境中的盐雾含量,可为后期的腐蚀防护提出高效且经济的建议。     

Spatially resolved monitoring for volatile organic compounds using remote sector sampling

Sector sampling for volatile organic compounds (VOCs) is conducted within an integrated sampling scheme and relies on a wind direction sensor. The wind sensor directs whole air, sampled at a constant rate, into either an “IN” sector canister or an “OUT” sector canister; when the wind comes from the suspected emissions area, sample is routed into the IN sector canister; otherwise, sample is collected in the OUT sector canister. This method is analogous to “upwind/downwind” sampling but does not require two distinct sites or manual sampler control. For this set of experiments, the IN and OUT sectors were 90 and 270°, respectively, and the IN sector was centered on the VOC source. Two sampling sites were used. The first was about 2 miles north-northeast of a group of industrial facilities, and the second was located about 1 mile south-southeast of the same sources. Sites were operated concurrently with one sampler each; a third sampler was rotated between the sites to obtain duplicate samples. The air samples were analysed by gas chromatography for VOCs. The resultant data comparisons between IN and OUT duplicate samples show good correlation with expected VOC emissions, which were determined by grab samples within the target area. A t-test method for interpreting the sometimes subtle differences between IN and OUT sample data is presented.     

湛江市夏季大气挥发性有机物污染特征及来源解析

臭氧污染在全国呈加剧态势,在非重点区域和非重点城市其相关研究薄弱.在湛江市选取3个采样点,使用苏玛罐和2,4-二硝基苯肼(DNPH)吸附管采样,并利用气相色谱-质谱/氢离子火焰检测器(GC-MS/FID)和高效液相色谱(HPLC)分析了101种挥发性有机物(VOCs),分析其主要组分和变化特点,计算VOCs的臭氧生成潜势(OFP),并利用正定矩阵因子分解模型(PMF)进行源解析.结果表明,采样期间湛江市φ(TVOCs)平均值为1.28×10^-7,其中OVOCs占比最高,为52%,其次为烷烃(36%)、烯烃(7%)、卤代烃(2.42%)、芳香烃(1.61%)和炔烃(0.78%).VOCs组分日变化特征表明,芳香烃和烷烃早晚体积分数高而中午低,受光化学反应影响大;而OVOCs在光化学反应强烈的中午体积分数低而傍晚高,表明傍晚采样点附近OVOCs直接排放增多或受到上风向污染源输送的影响.湛江市TVOCs的OFP为3.28×10^-7,优势物种为甲醛、1-丁烯、正丁烷、2-丁酮和乙醛.表征气团老化程度的X/E值和气团后向轨迹分析表明,采样期间,当受来自...     

非甲烷总烃监测分析研究

2015年《中国环境状况公报》显示,大部分城市臭氧作为首要污染物的天数有增加趋势.而大气中的VOCs是产生臭氧最重要的前体物,同时也能对PM2.5产生影响,成为监测和控制的重点,被纳入总量控制体系.上海、广州、西安等地方已采用非甲烷总烃作为VOCs的评价指标.结合环境监测分析工作的实际情况,探讨了非甲烷总烃的样品采集、进样方式、样品色谱柱,结果表明:与注射器采样相比,气袋气密性和化学惰性好,保存样品时间长;采用一次进样,双色谱柱GDX502/104、玻璃微球同时分离样品,双FID同时检测,节约时间,避免误差,更加快速、准确.     

溶剂使用源有组织排放VOCs监测方法及组成特征

以上海2家大型修造船企业、3家大型汽车制造企业、2家大型涂料生产企业、1家大型油墨生产企业以及1家大型包装印刷企业为例,研究不同监测方法对溶剂使用源有组织排放废气VOCs(挥发性有机物)监测的适用性;并在此基础上初步探讨溶剂使用源排放VOCs的组成特征.结果表明:Summa罐可以很好地采集和储存溶剂使用源排放的有机物,废气在Summa罐采集、储存1周后,其中NMHC(非甲烷总烃)质量浓度与企业现场测试结果一致性很好,二者相关系数高达0.99,平均比值为1.04±0.09.采用GC-FID/MS(气相色谱-氢离子火焰/质谱)联用技术分析Summa罐采集的废气发现,VOCs可定量组分的质量浓度平均值占ρ(NMHC)的61.0%(以碳计);不同溶剂使用源排放的NMHC中可定量组分所占比例在29.2%～95.7%之间,行业之间存在一定差异.溶剂使用源排放的废气中可定量的VOCs组分主要是芳香烃和含氧VOCs;修造船和汽车制造等喷涂过程排放的VOCs中芳香烃贡献最大,其次是含氧VOCs;在涂料油墨生产及包装印刷过程排放的VOCs中,含氧VOCs贡献最大,特别是包装印刷源排放的VOCs中有85.0%是乙酸乙酯.研究结果对溶剂使用源VOCs物质排放清单编制有一定的支撑作用.      

成都双流夏秋季环境空气中VOCs污染特征

为了解成都市大气污染重点防治区域——双流地区的环境大气中挥发性有机物(VOCs)的污染特征和来源,2016年8月30日~2016年10月7日,VOCs外场观测在成都市双流区展开.结果表明,在线观测期间,采样站点总的大气挥发性有机物(TVOCs)的平均体积分数为(45. 15±43. 74)×10-9,其中烷烃的贡献最大(29%),其次是芳香烃(22%)、卤代烃(17%)、含氧挥发性有机物(OVOCs,15%)、烯烃(9%)、乙炔(7%)、乙腈(1%);优势物种为丙酮、二氯甲烷、乙炔、乙烯、苯、甲苯、间/对-二甲苯、丙烷、1,2-二氯乙烷以及丁酮.通过比较VOCs的化学反应消耗速率发现,反应活性最大的为芳香烃,其次是烯烃;反应活性最强的物种为苯乙烯、间/对-二甲苯、异戊二烯、乙烯等.整个观测期间,有两次明显的生物质燃烧活动.国庆假日期间,TVOCs浓度相比之前明显上升,平均体积分数达57. 65×10-9,其中,短链烯烃、卤代烃以及OVOCs浓度上升最为显著.分析某些关键的非甲烷总烃(NMHCs)和OVOCs的日变化特征发现,其变化规律反映了双流地区不同源排放特点.双流区环境空气中VOCs受本地工业源排放影响较大.     

挥发性有机物污染场地挖掘过程中污染扩散特征

我国城市工业污染场地主要受挥发性及半挥发性有机污染物(VOCs/SVOCs)的污染.挥发性有机污染物挥发性大,在环境中容易迁移,土壤被挖掘和扰动时,土壤中VOCs很容易形成短时间内的相对较高浓度释放;如果施工人员没有进行适当防护,极易产生健康危害.本研究通过现场快速监测与采样管采样技术相结合,研究污染场地修复开挖过程中气态污染物的分布规律.监测结果表明,在场地开挖的主导风向上,气态污染物浓度分布随距离而下降,并呈现波峰和波谷交替出现的特征.监测结果可以用多个高斯烟团的叠加来拟合.本研究结合工业场所职业健康与安全有关限值,推导污染土壤修复开挖现场安全区域划分的方法,并提出相应分区的个人安全防护响应措施.     

In-vehicle VOCs composition of unconditioned, newly produced cars

The in-vehicle volatile organic compounds （VOCs） concentrations gains the attention of both car producers and users. In the present study, an attempt was made to determine if analysis of air samples collected from an unconditioned car cabin can be used as a quality control measure. The VOCs composition of in-vehicle air was analyzed by means of active sampling on Carbograph 1TD and Tenax TA sorbents, followed by thermal desorption and simultaneous analysis on flame ionization and mass detector （TD-GC/FID-MS）. Nine newly produced cars of the same brand and model were chosen for this study. Within these, four of the vehicles were equipped with identical interior materials and five others differed in terms of upholstery and the presence of a sunroof; one car was convertible. The sampling event took place outside of the car assembly plant and the cars tested left the assembly line no later than 24 hr before the sampling took place. More than 250 compounds were present in the samples collected; the identification of more than 160 was confirmed by comparative mass spectra analysis and 80 were confirmed by both comparison with single/multiple compounds standards and mass spectra analysis. In general, aliphatic hydrocarbons represented more than 60% of the total VOCs （TVOC） determined. Depending on the vehicle, the concentration of aromatic hydrocarbons varied from 12% to 27% of total VOCs. The very short period between car production and sampling of the in-vehicle air permits the assumption that the entire TVOC originates from off-gassing of interior materials. The results of this study expand the knowledge of in-vehicle pollution by presenting information about car cabin air quality immediately after car production.     

北京奥运时段VOCs浓度变化、臭氧产生潜势及来源分析研究

挥发性有机物(VOCs)是大气中光化学污染臭氧(O3)的重要前体物,其在大气中的浓度水平往往直接影响着臭氧的污染水平.以2008年夏季北京大气中VOCs浓度观测资料为基础,分析了VOCs浓度和组分随时间的变化特征,比较了各组分对臭氧产生的影响潜势,并利用主成分分析法研究了VOCs主要来源.结果表明,北京大气总VOCs在上午和下午的浓度分别是34.38×10-9(体积分数)和27.13×10-9(体积分数),组分中以烷烃最高,芳烃次之,烯烃最低,下午大气中VOCs浓度显著低于上午,烯烃、芳烃和烷烃依次下降28%、26%和15%;其中1,2,4-三甲苯等效丙烯浓度最高(8.05×10-9C),其次为间对二甲苯(6.97×10-9C)、甲苯(6.41×10-9C)和1,3,5-三甲苯(5.64×10-9C);芳烃对大气O3生成贡献最大(47%),其次是烯烃(40%),烷烃最低(13%).北京大气中VOCs主要来源于机动车(28%)、溶剂挥发(19%)、液化气泄漏(15%)和工业排放(12%).为遏制近年来夏季O污染加重趋势,北京应大力减少VOCs排放,特别是芳香烃的排放量.     

我国挥发性有机物定义和控制指标的探讨

挥发性有机物(VOCs)种类繁多,对人体健康和生态环境危害大,是最为复杂的一类污染物.世界各国对其定义以及控制指标有所区别,我国的国家标准和地方标准对其也没有统一的定义,控制指标和对应的监测方法也各有不同.通过对国内外现行VOCs定义和控制指标的深入分析,提出VOCs的定义应根据"空气质量管理"与"污染源排放管理"关注问题的不同而有所区别;从生产源头、工艺过程、末端排放、总量控制等不同控制途径,建立的VOCs控制指标体系由10项指标构成;在制订行业VOCs排放标准时,应根据行业生产工艺特点、VOCs排放方式、可能采取的控制措施等,从中选择最有效的控制方式和指标(或指标组合).