VOCs样品前处理及监测方法综述

随着时代的发展,挥发性有机化合物（VOCs）作为生活、工业污染物中的重要组成部分广泛引起大家的重视。近几年,国家陆续出台了各项政策、标准对VOCs进行管控和监测。样品前处理在VOCs监测分析中是非常重要的一步,占用的时间也较长,前处理过程是否处理得当会直接影响监测结果,未经过前处理的样品一般无法直接用于分析,会导致无法检出或者仪器故障。文章就VOCs样品前处理方法进行了详细地介绍,并对涉及到的常规和新型监测方法进行了简单地综述,供大家学习参考。     

自制ZSM-5分子筛对甲苯气体的吸附-脱附性能

考察了自制ZSM-5分子筛对甲苯气体的吸附-脱附性能,并与市售MCM-22分子筛进行了对比实验。实验结果表明:在吸附温度为25℃、进口甲苯质量浓度为840mg/m3、吸附气体流速为0.016m/s、床层高度为15cm的条件下,出口甲苯质量浓度达到0.8mg/m3时的穿透时间为82min,吸附效率为4.26mg/g;在脱附温度为80℃、脱附气体流速为0.016m/s的条件下,脱附35min时出口甲苯质量浓度达到最大,为1220mg/m3。自制ZSM-5分子筛的吸附-脱附性能优于市售MCM-22分子筛。     

北京近交通主干线地区的臭氧生成效率

2004年9月27日至10月4日一冷锋系统途径北京并带来了大风和降水天气,为了解冷锋过境前后北京近交通主干线地区臭氧生成效率的变化,利用此期间北京外场观测资料和箱模式计算了臭氧生成率及生成效率.结果表明,臭氧生成率可由观测结果进行求算,表达式为Q·∑Zi·Ki·[VOCi]/KOh NO2·[NO2].臭氧生成效率(OPE)变化范围为1.5～6.0,均值约为3.0,冷锋系统过境前、后OPE变化不显著.削减近交通主干线地区的VOCs排放量能有效降低该地的臭氧浓度.     

南京北郊工业乡村混合区秋季边界层VOCs垂直分布特征

利用2020年秋季南京北郊低对流层(0～1 000 m)VOCs探空实验数据,分析了该地区VOCs垂直廓线分布及其日变化、光化学反应性等特征.结果表明,φ(VOCs)随高度升高而降低(72.1×10^-9±28.1×10^-9～56.4×10^-9±24.8×10^-9).各高度上烷烃占比最大(68%～75%),其次为芳香烃(10%～12%)、卤代烃(10%～11%)、烯烃(3%～7%)和乙炔(2%).边界层日变化对VOCs廓线影响较大,早晚较低的边界层致使VOCs在近地面累积,而在上部体积分数较低;午后VOCs的垂直分布则较均匀.上午光化学反应性强(弱)的烯烃(烷烃)等的体积分数占比随高度升高而减小(增加),说明高层的VOCs光化学老化显著.午后VOCs各组分占比及其OFP在低对流层内垂直分布则较均匀.受周边不同来源气团影响,各高度φ(VOCs)及组分占比差异明显,工业气团在200～400 m;高度间φ(VOCs)随高度升高,芳香烃占比增大;城区气团φ(VOCs)垂直负梯度最大,近地面φ(VOCs)较高,...     

珠三角产业重镇大气VOCs污染特征及来源解析

2019年在珠三角典型产业重镇佛山市狮山镇在线监测大气挥发性有机化合物（VOCs）,并开展大气VOCs污染特征、臭氧生成潜势（OFP）及来源贡献分析.观测期间共测得56种VOCs物种,总挥发性有机物（TVOCs）体积浓度为（39.64±30.46）×10^-9,主要组成为烷烃（56.5%）和芳香烃（30.1%）.大气VOCs在冬季和春季浓度较高.VOCs各组分呈“U”型日变化特征,污染时段的日变化幅度明显大于非污染时段.相对增量反应活性（RIR）结果表明研究区域的O₃生成处于VOCs控制区.2019年VOCs的OFP为107.40×10^-9,其中芳香烃对总OFP贡献最大（54.6%）.OFP浓度最高的10种VOCs占总OFP的80.3%,占TVOCs体积浓度的59.9%,高反应活性的VOCs物种在研究区域具有较高的大气浓度,应重点控制.正交矩阵因子分析模型（PMF）来源解析结果表明,溶剂使用源（42.4%）和机动车排放源（25.8%）是研究区域2019年大气VOCs的主要来源,其次为工业过程源（14.6%）、汽油挥发（7.9%）和天然源（1.7%）,控制上述源的VOCs排放是缓解该地区臭氧污染的有效策略.     

船舶室外涂装过程中挥发性有机化合物排放量的确定

挥发性有机化合物（VOCs）是修造船厂排放的最主要的大气污染物之一,主要来源于船体涂装操作,尤其是室外涂装操作。提出了船舶室外涂装工程中挥发性有机化合物产生量的计算方法,根据船舶不同涂装部位的涂刷面积、涂料性质等要素,可计算不同时间尺度下的VOCs的产生速率和产生量,为船舶修造企业排污量预测和对周边大气环境影响的源强估算提供了更准确的办法。相关调查结果表明,根据涂装过程工艺水平和要求不同,单位船体外表面涂装过程中VOCs平均产生量为120g／m^2-250g／m^2。     

北京市大气气溶胶PM2.5中极性有机化合物的测定

提出了用GC-MS分析大气细粒子中极性有机化合物的测定方法,给出了2类衍生化反应的最佳条件.标准物质工作曲线相关系数在0.995～1.000之间,仪器精密度为1%～10%,标准物质的标准偏差为3%～20%,实际样品的标准偏差为3%～17%,仪器定量限为0.1～4.0 ng·μL^-1.实测了北京市夏、秋、冬3季大气细粒子样品,定量极性有机化合物42种,其中一元羧酸30种、二元羧酸5种、无水单糖3种、甾醇类3种和苯甲酸,并对这些化合物的可能来源进行了探讨.     

温度和光照对红花檵木和南天竹异戊二烯和单萜烯释放的影响

植物是生物源挥发性有机化合物(Biogenic volatile organic compounds,BVOCs)的最主要来源,城市绿色植物释放的BVOCs会影响城市大气组分,进而改变城市大气环境.本实验以红花檵木(Loropetalum chinense)和南天竹(Nandina domestica)为研究对象,调节温度(T)和光合有效辐射(PAR),测量两种植物主要BVOCs(异戊二烯(Isoprene,ISO)、单萜烯(Monoterpenes,MTs))的通量及光合参数.结果表明,在T=30℃、PAR=500μmol·m~(-2)·s~(-1)时,南天竹BVOCs释放速率大于红花檵木,分别为4916.51和3388.62 pmol·m~(-2)·s~(-1),BVOCs释放种类以ISO为主,占BVOCs总量99.8%以上,MTs以α-蒎烯和3-蒈烯为主.ISO释放速率随温度升高而增加,35℃时达到最大值,红花檵木和南天竹分别为8436.48和15138.81 pmol·m~(-2)·s~(-1),显著高于其他两种温度下ISO释放;而单萜烯在30℃时最大,分别为4.96和8.24 pmol·m~(-2)·s~(-1),红花檵木单萜烯的释放受温度影响较为显著.PAR增加会显著促进两种植物ISO的释放,PAR=1000μmol·m~(-2)·s~(-1)时红花檵木和南天竹释放速率分别达3279.21和7355.17 pmol·m~(-2)·s~(-1),而单萜烯释放在PAR为500μmol·m~(-2)·s~(-1)最高.温度和光照主要通过影响植物气孔导度和蒸腾速率等从而影响其BVOCs的释放,不同温度和光照处理下,异戊二烯释放碳占光合作用固定碳的0～3.28%.不同植物BVOCs释放对温度和光照响应的差异要求加强对城市绿色植物BVOCs释放的研究,以便为城市绿化树种选择及城市生态环境改善提供科学依据.     

Using a biological aerated filter to treat mixed water-borne volatile organic compounds and assessing its emissions

A biological aerated filter (BAF) was evaluated as a fixed-biofilm process to remove water-borne volatile organic compounds (VOCs) from a multiple layer ceramic capacitor (MLCC) manufacturing plant in southern Taiwan. The components of VOC were identified to be toluene, 1,2,4-trimethylbenzene, 1,3,5-trimethylbenzene, bromodichloromethane and isopropanol (IPA). The full-scale BAF was constructed of two separate reactors in series, respectively, using 10- and 15-cm diameter polypropylene balls as the packing materials and a successful preliminary bench-scale experiment was performed to feasibility. Experimental results show that the BAF removed over 90% chemical oxygen demand (COD) from the influent with (1188 605) mg/L of COD. A total organic loading of 2.76 kg biochemical oxygen demand (BOD)/(m3 packing d) was determined for the packed bed, in which the flow pattern approached that of a mixed flow. A limited VOC concentration of (0.97 0.29) ppmv (as methane) was emitted from the BAF system. Moreover, the emission rate of VOC was calculated using the proposed formula, based on an air-water mass equilibrium relationship, and compared to the simulated results obtained using the Water 9 model. Both estimation approaches of calculation and model simulation revealed that 0.1% IPA (0.0031–0.0037 kg/d) were aerated into a gaseous phase, and 30% to 40% (0.006–0.008 kg/d) of the toluene were aerated.