環境空氣中VOC檢測的四大知識點
環境空氣中VOCs檢測在環境檢測檢測的基本項目之一,地位自不用多說,所以,做好VOCs檢測就成了必然,而想做好VOCs檢測這四個知識點是必須要知道的,四個知識點都是哪些呢?
知識點一:定義
VOCs是揮發性有機化合物(volatileorganic compounds)的英文縮寫。關于VOC的定義,不同的標準有不同的定義。
1.美國ASTM D3960-98標準將VOC定義為任何能參加大氣光化學反應的有機化合物。美國聯邦環保署(EPA)的定義:揮發性有機化合物是除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反應的碳化合物。
2.世界衛生組織(WHO,1989)對總揮發性有機化合物(TVOC)的定義為,熔點低于室溫而沸點在50~260℃之間的揮發性有機化合物的總稱。
3.有關色漆和清漆通用術語的國際標準ISO 4618/1-1998和德國DIN 55649-2000標準對VOC的定義是,原則上,在常溫常壓下,任何能自發揮發的有機液體和/或固體。同時,德國DIN 55649-2000標準在測定VOC含量時,又做了一個限定,即在通常壓力條件下,沸點或初餾點低于或等于250℃的任何有機化合物。
4.巴斯夫公司則認為,最方便和最常見的方法是根據沸點來界定哪些物質屬于VOC,而最普遍的共識認為VOC是指那些沸點等于或低于250℃的化學物質。所以沸點超過250℃的那些物質不歸入VOC的范疇,往往被稱為增塑劑。
這些定義有相同之處,但也各有側重
如美國的定義,對沸點初餾點不作限定,強調參加大氣光化學反應。不參加大氣光化學反應的就叫作豁免溶劑,如丙酮、四氯乙烷等。而世界衛生組織和巴斯夫則對沸點或初餾點作限定,不管其是否參加大氣光化學反應。國際標準ISO 4618/1-1998和德國DIN 55649-2000標準對沸點初餾點不作限定,也不管是否參加大氣光化學反應,只強調在常溫常壓下能自發揮發。
甲醛也是揮發性有機化合物,但甲醛易溶于水,與其他揮發性有機化合物有所不同,室內來源廣泛,釋放濃度也高。因此,常把甲醛與其他揮發性有機化合物分別闡述。除甲醛以外,絕大多數揮發性有機化合物一般都不溶于水而易溶于有機溶劑。在室內它們各自的濃度往往不是很高,但是若干個VOC共同存在于室內空氣中時,其聯合作用是不可忽視的。由于它們種類多,單個組分的濃度低,常用于TVOC表示室內中的揮發性有機化合物總量的。TVOC是衡量建筑物內裝飾裝修和家具等室內用品。對室內空氣質量影響程度的一項重要指標。
知識點二:VOC、VOCs和TVOC的區別
1.VOC
VOC物質是指易揮發的有機物質。VOC是揮發性有機化合物(volatile organic compoundS)的英文縮寫。普通意義上的VOC就是指揮發性有機物;但是環保意義上的定義是指活潑的一類揮發性有機物,即會產生危害的那一類揮發性有機物。實際上,VOC可分為二類:
一類是普通意義上的VOC定義,只說明什么是揮發性有機物或者是在什么條件下是揮發性有機物;另一類是環保意義上的定義,也就是說,是活潑的那一類揮發性有機物,即會產生危害的那一類揮發性有機物。非常明顯,從環保意義上說,揮發和參加大氣光化學反應這兩點是十分重要的。不揮發或不參加大氣光化學反應就不構成危害。
2.VOCS
在我國,VOCs(volatileorganic compounds)揮發性有機物,是指常溫下飽和蒸汽壓大于70 Pa、常壓下沸點在260℃以下的有機化合物,或在20℃條件下蒸汽壓大于或者等于10 Pa具有相應揮發性的全部有機化合物,從環境監測的角度來講,指以氫火焰離子檢測器檢出的非甲烷總烴類檢出物的總稱,主要包括烷烴類、芳烴類、烯烴類、鹵烴類、酯類、醛類、酮類和其他有機化合物。這里重點要說明的是:VOC和VOCS其實是同一類物質,即揮發性有機化合物(Volatile Organic CompoundS)的英文縮寫,由于揮發性有機化合物一般成分不止一種,因此VOCS更精準。
3.TVOC
室內空氣品質的研究人員通常把他們采樣分析的所有室內有機氣態物質稱為TVOC,它是Volatile Organic Compound三個詞*個字母的縮寫,各種被測量的VOC被總稱為總揮發性有機物TVOC(TotalVolatile Organic CompoundS)。TVOC是三種影響室內空氣品質污染中影響較為嚴重的一種。
世界衛生組織(WHO,1989)對總揮發性有機化合物(TVOC)的定義為,熔點低于室溫而沸點在50~260℃之間的揮發性有機化合物的總稱。在常溫下可以蒸發的形式存在于空氣中,它的毒性、刺激性、致癌性和特殊的氣味性,會影響皮膚和黏膜,對人體產生急性損害。
知識點三:環境中空氣檢測國家標準
環境空氣總烴的測定
氣相色譜法HJ 604-2017
大氣固定污染源氯苯類化合物的測定氣相色譜法HJ/T 66-2001
大氣固定污染源苯胺類的測定氣相色譜法HJ/T68-2001
固定污染源排氣中甲醇的測定氣相色譜法HJ/T 33-1999
固定污染源排氣中氯乙烯的測定氣相色譜法HJ/T 34-1999
固定污染源排氣中乙醛的測定氣相色譜法HJ/T 35-1999
固定污染源排氣中丙烯醛的測定氣相色譜法HJ/T 36-1999
固定污染源排氣中丙烯腈的測定氣相色譜法HJ/T 37-1999
固定污染源排氣中非甲烷總烴的測定氣相色譜法HJ/T 38-2017
固定污染源排氣中氯苯類的測定氣相色譜法HJ/T 39-1999
空氣質量三甲胺的測定氣相色譜法GB/T14676-93
空氣質量硫化氫、甲硫醇、甲硫醚和二甲二硫的測定氣相色譜法GB/T 14678-93
固定污染源廢氣揮發性有機物的采樣氣袋法HJ 732-2014
環境空氣硝基苯類化合物的測定氣相色譜法HJ 738—2015
環境空氣揮發性鹵代烴的測定活性炭吸附-二硫化碳解吸/氣相色譜法HJ 645-2013
環境空氣苯系物的測定活性炭吸附/二硫化碳解吸-氣相色譜法HJ584-2010
環境空氣苯系物的測定固體吸附/熱脫附-氣相色譜法HJ583-2010
環境空氣苯系物的測定活性炭吸附/二硫化碳解吸-氣相色譜法HJ584-2010
固定污染源廢氣揮發性有機物的測定固相吸附-熱脫附/氣相色譜-質譜法HJ 734-2014
環境空氣揮發性有機物的測定吸附管采樣-熱脫附/氣相色譜-質譜法HJ 644-2013
環境空氣和廢氣氣相和顆粒物中多環芳烴的測定氣相色譜-質譜法HJ 646-2013
環境空氣硝基苯類化合物的測定氣相色譜-質譜法HJ 739—2015
GC&GCMS環境空氣相關標準解析
GC&GCMS22項
其中GC項目18項,發布時間:1994到2017年
GCMS 項目4項,發布時間:2013年-2015年
知識點四:環境空氣檢測分類
根據檢測步驟之間的關聯,分為以下2種:
1.實驗室Lab檢測(off-line檢測)
先采樣,采樣完成后人工將樣品送到實驗室分析,即采樣與分析檢測之間有一定時間差。
實驗室lab檢測的典型客戶:環境監測站實驗室,第三方檢測實驗室,化工園區空氣質量檢測實驗室,職業衛生空氣檢測實驗室等。
另外需要指出的是,目前國內22項標準都是針對實驗室檢測
實驗室lab檢測采樣+濃縮幾種方式
氣體進樣閥+GSV進樣
吸附管采樣+液體解析
吸附管采樣+熱脫附解析(TD)
氣袋采樣+冷凝預濃縮
2.原位實時檢測(on-line檢測)
先采樣,采樣完成后無需人為干預,直接通過管路等傳輸自動控制,樣品進儀器分析,得到結果。即為原位分析。一般都需要遠程控制。
原位實時檢測的典型應用
北京準備建幾十個自動環境監測站,每個站都需要一臺VOC在線監測儀。并且北京EPA受國家環保部委托正在寫規范。
原位監測的兩種手段:
建立監測站、流動監測站(手持,便攜,車載等)
實時檢測的典型場地:城市不同區域的環境監測點、化工園區實時監測點、污染區域實時監測點、清潔區域對照點等。
污染物排放vocs自動監控設備批發
一、產品介紹
上海麥越環境技術自主開發的 M-3000C 污染源揮發性有機物在線監測系統采用*的全程伴熱預處理+在線色譜技術+火焰離子檢測法(FID), voc在線監測設備可以實現某一區域范圍內的voc排放濃度在線連續監測,并對監測到的數據進行有效的管理,使得相關的設計、制造、驗收等達到規定的技術標準。voc在線監測設備主要有樣品前處理子系統、voc在線監測儀、數據采集及處理系統等部分組成,在線樣品前處理裝置采用全程高溫伴熱,可防止樣品在傳輸過程中的冷凝損失,提高樣品檢測的準確度;voc在線監測儀采用*的色譜分離檢測技術,檢測量程寬、檢測靈敏度高,可有效監測治理后voc組分的濃度變化;測量信號送入數據采集與處理子系統,該系統具有現場數據實時傳送、遠程故障診斷等功能,實現了工作現場的無人值守。
二、系統特點
1、標準化設計
符合*標準規范要求
結構設計合理,可實現連續自動監測
2、運行穩定安全,數據真實可靠
采樣管線選用聚四氟乙烯、硼硅酸鹽玻璃或耐腐蝕、惰性化材質,減少管路吸附造成的損失
全管路保溫伴熱,避免高沸點烴類物質冷凝“積油”及部件腐蝕
3、無人值守、操作方便
具有自我保護功能,氣源供應不足時,火焰熄滅,關閉氫氣空氣。
自動恢復運行功能,開機、氣源供應恢復或意外斷電恢復后自動運行。
具備自動校準功能,實現無人值守。
三、系統組成
采樣系統:采樣管
預處理系統:正壓防爆型、常規型
控制系統及軟件:上位機工控系統、系統控制軟件
揮發性有機物:非甲烷烴、苯系物、非甲烷烴 /苯系物、有機硫
無機氣態污染物:二氧化硫/硫化氫、氨氣/氮氧化物、一氧化碳、臭氧
氣源 :零氣發生器、氫氣發生器、空氣壓縮機、氮氣發生器
系統:氣體動態校準儀(選配)、標準氣體
四、技術參數
組分:VOCs/NMHC
出廠量程:0~1000ppm
量程上限:0~5000ppm
檢出下限:0.05ppm
準確度:<2%(2ppm CH4/C3H8 標氣)
流量:不低于 0.5L/min
零點漂移:<0.5%F.S.或者0.50 ppm (24h)
量程漂移:<2.0%F.S.或者0.20 ppm (24h)
零氣流速:275~350 ccm
氫氣流速:25~500 ccm
載氣流速:35~70 ccm
使用區域:非防爆區、現場無強烈振動、無輻射熱源、無強電磁干擾源
環境溫度:5℃~+45℃
大氣壓力:50-106KPa
VOCs在線監測設備日常運維內容有哪些?
VOCs在線監測設備使用運營和維護的所有人員須經培訓合格后方可持證上崗,需要嚴格按照操作規程使用儀器設備,并做好系統維護,才能保證監測設備的使用壽命和數據準確,關于維護需要注意下面事項:
一、維護內容
1、采樣/預處理單元
針對采樣頭、伴熱管、反吹系統、氣體預處理等設施進行清洗、保養、維修更換等工作,保證氣體管路暢通,防止氣路的堵塞和泄漏,保證氣體預處理系統的過濾、冷凝、排水等設施的正常運行。
2、 在線監測單元
溫度壓力流速一體化分析儀、GC-FID分析儀等設備,在滿足國家環保總局和省環保局的各類技術規范要求的基礎上,進行VOCs在線監測設備的日常維護、保養、校驗、維修等工作。
3、 數據采集單元
從一次儀表和數據采集設備上所采集到的監測數據是否一致,從一次儀表到各級環保部門監控平臺的監測數據保證同步傳輸,保證數據采集設備的正常運行。
4、監測站房單元
保持監測站房的清潔,保證站房內的溫度、濕度、電力設施、到達采樣點的安全設施均達到監測設備的運行要求。
5、監測儀器校驗
每月進行一次全系統的校驗,進行零點、跨度、線性誤差和響應時間的檢測,做到零氣與標準氣體和樣品氣體通過的路徑(如采樣探頭、過濾器、伴熱管)一致。
二、維護計劃
1、日維護內容:
每日定時遠程檢查儀器運行狀態,檢查數據傳輸系統是否正常,檢查實時數據與現場數據是否相符,如發現數據有持續異常情況,則須立即前往站點進行檢查。
2、周維護內容:
檢查各臺分析儀器及輔助設備的運行狀態和主要技術參數,判斷運行是否正常,若發現異常后必須立即停機檢查或及時向有關管理人員匯報,便于及時排除故障,避免事故發生;
檢查零部件連接可靠,表面無明顯缺陷,操作鍵鈕使用靈活,定位準確;
顯示部分的刻度、數字清晰、涂色牢固,無影響讀數的缺陷,外殼或外罩無腐蝕、密封性能良好等;檢查站房內系統,通訊系統是否正常;
檢查標氣是否在有效使用期內,按相關要求定期更換。
3、月維護內容:
校準裝置通入零件和接近煙氣中污染物濃度的標準氣體,校準一次儀器的零點和工作點;
清洗一次隔離煙氣與光學探頭的玻璃視窗,檢查一次儀器光路的準直情況;
對清吹空氣保護裝置進行一次維護,檢查空氣壓縮機或鼓風機,軟管,過慮器等部件。
4、季度維護內容:
檢查一次氣態污染物的過濾器,采樣探頭和管路的結灰和冷凝水情況、氣體冷卻部件、發生器、泵膜老化狀態;檢查一次流速探頭的積灰和腐蝕情況,反吹泵和管路的工作狀態;運行人員在對系統進行日常維護時,必須做好巡檢記錄。
巡檢記錄應包括VOCs監測系統的運行狀況、系統輔助設備運行狀況、系統校準工作等必檢項目和記錄。以及儀器使用說明書中規定的其他檢查項目和校準、維護探頭、維修記錄。
運行人員應打掃現場及設備間的環境衛生,保證運行環境整潔、各種設備清潔并保管好現場的各種設施及工具,避免遺失。運行人員下班時應關閉與自動監控系統運行無關的設備,鎖好門窗。
物聯網生產的vocs在線監測系統的功能
隨著大氣污染的日益惡化,相關部門發布相關文件,文件中提出:到2020年,全國生態環境監測網絡基本實現環境質量、重點污染源、生態狀況監測全覆蓋,各級各類監測數據系統互聯共享,監測預報預警、信息化能力和保障水平明顯提升,監測與監管協同聯動,初步建成陸海統籌、天地一體、上下協同、信息共享的voc環境監測網絡。
vocs在線監測系統可實現對控制污染源無組織排放,減少大氣污染等綜合管理,為制定節能減排方案提供可靠的數據信息和科學的輔助管理決策。可實時將voc監測設備測量的數據實時存到監測平臺的數據存儲中心。可對監測指標設置對應的閥值,超過該值超過一分鐘在第一時間通過郵件,App推送,或者短信等形式通知行政執法人員,給管理部門迅速出動,及時阻止破壞環境保護的行為。
voc對人的危害很大,具體主要表現在以下兩個方面[2~5],一是大多數VOC有毒、有惡臭,對人的眼、鼻、呼吸道有刺激作用,對心、肺、肝等內臟及神經系統產生有害影響,甚至造成急性和慢性中毒,可致癌、致突變。二是VOC可破壞大氣臭氧層,產生光化學煙霧及導致大氣酸性化。因此,相關企業和單位要配合部門發布的文件進行改進,從自身做起從自我做起!