大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機物（VOCs）檢測標準及檢測技術(shù)
揮發(fā)性有機物，常用VOCs表示，它是Volatile Organic Compounds三個(gè)詞字母的縮寫(xiě)，總揮發(fā)性有機物有時(shí)也用TVOC來(lái)表示。按照世界衛生組織的定義，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)有機物。
VOC的主要來(lái)源：在室外，主要來(lái)自燃料燃燒和交通運輸產(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，當居室中VOC濃度超過(guò)一定濃度時(shí)，在短時(shí)間內人們感到惡心、嘔吐、四肢乏力；嚴重時(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。
隨著(zhù)我國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，我國大氣污染控制中又一新的關(guān)注點(diǎn)。
揮發(fā)性有機物是一種混合物，由于其定義未明確，因此監測需求也不明確。目前的主要檢測方法是氣相色譜法、質(zhì)譜法和光譜法，環(huán)保部公布的行業(yè)標準中采用的是氣質(zhì)聯(lián)用法。其中環(huán)境空氣揮發(fā)性有機物(HJ644)標準中測定的是24種目標有機化合物，主要是酮類(lèi)、酯類(lèi)、烯烴類(lèi)和苯系物。
1、國內外對VOCs定義
VOCs是一類(lèi)有機化合物的組合，不同組織對其有不同的定義，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℃之間的有機化合物;
2)世界衛生組織將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)有機物，按揮發(fā)性有機物化學(xué)結構可進(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)的有機液體和/或固體;
4)德國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℃的任何有機化合物;
5)我國北京地方標準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揮發(fā)性的全部有機化合物的統稱(chēng)。
環(huán)保意義上的定義主要有兩種：
1)美國EPA對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)反應的碳化合物;
2)美國ASTMD3960-98中VOCs指任何能參加大氣光化學(xué)反應的有機化合物。
我國大氣污染防治相關(guān)政策和標準中，還沒(méi)有大氣中VOCs的明確定義，而VOCs的定義關(guān)系到檢測方法制定、治理措施等問(wèn)題。
2、國內外對VOCs檢測標準
我國VOCs檢測標準有
1)《HJ732-2014固定污染源廢氣揮發(fā)性有機物的采樣氣袋法》、
2)《HJ733-2014泄漏和敞開(kāi)液面排放的揮發(fā)性有機物檢測技術(shù)導則》、
3)《HJ734-2014固定污染源廢氣揮發(fā)性有機物的測定固相吸附-熱脫附/氣相色譜-質(zhì)譜法》、
4)《HJ644-2013環(huán)境空氣揮發(fā)性有機物的測定吸附管采樣-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)污染物排放標準》附錄C，均采用色譜法進(jìn)行分析。
VOCs排放行業(yè)標準：
《DB31933-2015大氣污染物綜合排放標準(上海)》
《DB31859-2014汽車(chē)制造業(yè)(涂料)大氣污染物排放標準(上海)》
《DB111201-2015印刷業(yè)揮發(fā)性有機物排放標準(北京)》
《DB12/524-2014工業(yè)企業(yè)揮發(fā)性有機物排放控制標準(天津)》、《DB44/814-2010家具制造行業(yè)揮發(fā)性有機化合物排放標準(廣東)》、《DB44/815-2010印刷行業(yè)揮發(fā)性有機化合物排放標準(廣東)》、《DB44/816-2010表面涂裝(汽車(chē)制造業(yè))揮發(fā)性有機化合物排放標準(廣東)》、《DB44/817-2010制鞋行業(yè)揮發(fā)性有機化合物排放標準(廣東)》、《DB31/374-2006半導體行業(yè)污染物排放標準(上海)》。
《DB11/447-2007煉油與石油化學(xué)工業(yè)大氣污染物排放標準(北京)》
美國EPA在上世紀**十年代制定了一系列大氣有毒有機物檢測標準，其中涉及VOCs檢測的共有6項，均是氣相色譜法，但可配備不同的采樣方法和檢測方法。
3、VOCs檢測對象
我國大氣中的VOCs主要來(lái)源于石油化工、有機化工、表面涂裝、包裝印刷、醫藥、塑料制品等行業(yè)。因此大氣中VOCs的檢測主要應用于三個(gè)方面：
一、大氣中VOCs檢測；
二、污染源集中排放VOCs檢測；
三、生產(chǎn)過(guò)程VOCs泄漏檢測；
與三種應用場(chǎng)合相適應，VOCs的檢測儀器也分為實(shí)驗室儀器、在線(xiàn)式儀器和便攜式儀器三類(lèi)。
4、實(shí)驗室VOCs檢測
VOCs實(shí)驗室分析發(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)驗室VOCs檢測主要難點(diǎn)在于選擇合適的采樣方法保證可以采集到所有揮發(fā)性有機污染物，制定規范的運輸方案防止運輸過(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)性有機物進(jìn)入分析儀器。
實(shí)驗室分析方法的主要優(yōu)勢是結果準確，主要缺點(diǎn)是時(shí)效性差，采樣和運輸過(guò)程中易導致樣品損失，影響測定的準確性和可靠性。
5、在線(xiàn)VOC檢測儀
VOC在線(xiàn)檢測儀主要有在線(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檢測器、在線(xiàn)紅外光譜儀、在線(xiàn)激光檢測儀和在線(xiàn)差分光學(xué)吸收光譜儀等。
由于VOCs沒(méi)有標準的檢測方法，而且在線(xiàn)系統用于現場(chǎng)檢測，而不同現場(chǎng)的揮發(fā)性有機物種類(lèi)差異較大且相對穩定，故檢測需求不同。因此需要根據自身的需求和各種檢測儀器的特點(diǎn)選擇合適的檢測方法。
在線(xiàn)氣相色譜儀可檢測出已知揮發(fā)性有機物的濃度;在線(xiàn)質(zhì)譜儀可同時(shí)實(shí)現揮發(fā)性有機物的定性和定量檢測，但無(wú)法區分同分異構體;在線(xiàn)PID和FID檢測器可得出VOCs的總量，且儀器體積較小;各種在線(xiàn)光譜儀檢測范圍寬，可適應各種工業(yè)場(chǎng)合應用。
6、便攜式VOC檢測儀
便攜式VOC檢測儀主要有便攜式FID/PID檢測器、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)保部標準中便攜式儀器提到了FID檢測器、PID檢測器和紅外吸收檢測器三種。
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