李嬌 馬志明
摘要:國家提出對揮發(fā)性有機物排放進行總量控制,本文從揮發(fā)性有機物的定性、定量、檢測等方面分析了目前存在的困難和問題,并提出了初步建議。
關(guān)鍵詞:揮發(fā)性有機物;排放控制;定性;定量;檢測
中圖分類號:X51 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:2095-672X(2016)04-0100-03
DOI:10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2016.04.026
Abstract:State is put forward to control the total emissions of volatile organic compounds, this paper analyses the existing difficulties and problems of the volatile organic compounds in the qualitative and quantitative analysis, detection ,and puts forward some preliminary Suggestions.
Key words:Volatile organic compounds;Control the total emissions;Qualitative;Quantitative analysis;Detection
2016年1月1日正式實施的《大氣污染防治法》中明確提出對揮發(fā)性有機物實施協(xié)同控制。此前在國務(wù)院《大氣污染防治行動計劃》(“大氣十條”)中已經(jīng)提出要“推進揮發(fā)性有機物污染治理”。環(huán)境保護部提出的“十三五”主要污染物總量減排控制指標(biāo)中也將揮發(fā)性有機物納入了控制范圍,計劃在“十三五”期間全國揮發(fā)性有機物排放量減少10%。由于大氣中的VOCs具有一定的直接毒性,并且能夠參與光化學(xué)反應(yīng),加重大氣污染程度和對人體健康的影響。控制和減少揮發(fā)性有機物排放量,對于減輕空氣污染,較少霧霾的發(fā)生頻次和程度,改善空氣質(zhì)量具有十分重要的意義和作用。本文試圖從幾個方面考慮揮發(fā)性有機物總量控制工作存在的一些問題。
1 揮發(fā)性有機物的定性問題
揮發(fā)性有機物,英文名稱為Volatile Organic Compounds,常簡寫為VOCs。按照世界衛(wèi)生組織(WHO)的定義,VOCs是指熔點低于室溫。室溫下飽和蒸汽壓大于133.3Pa,沸點在50-250℃范圍,分子量在16-250范圍,一般在常溫下于空氣中能以氣體形式存在的一類有機化合物的總稱。
目前國內(nèi)還沒有嚴(yán)格的對揮發(fā)性有機物的定義。環(huán)保、住建、衛(wèi)生等部門對揮發(fā)性有機物的定義各不相同。如環(huán)保部在《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T18883-2002)中將揮發(fā)性有機物定義為在氣相色譜分析中從正己烷(bp.69℃)峰到正十六烷(bp.287℃)峰之間的所有化合物。在工業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)和空氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)中均未明確定義揮發(fā)性有機物的范圍。住建部門則在《民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》中所說的總揮發(fā)性有機物是指在指定的試驗條件下,所測得材料或空氣中揮發(fā)性有機化合物的總量。
環(huán)保部門現(xiàn)行的多項排放標(biāo)準(zhǔn)中都不同程度的提出了對一種或幾種揮發(fā)性較強的有機物的排放濃度限值。如在《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)中,提出了對苯、甲苯、二甲苯等16種(類)有機物提出了大氣排放限值;在《儲油庫大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》、《加油站大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中將儲存裝卸汽油過程中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機物氣體(油氣)用非甲烷總烴指標(biāo)表征;在《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中》對三甲胺、甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫、二硫化碳、苯乙烯等有揮發(fā)性的污染物提出了濃度要求;在《合成革與人造革工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21902-2008)中將VOCs定義為常壓下沸點低于250℃或者能夠以氣態(tài)分子的形態(tài)排放到空氣中所有有機化合物(不包括甲烷);在《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16171-2012)中對揮發(fā)性的苯、酚和非甲烷總烴提出了排放要求;在《煤層氣(煤礦瓦斯)排放標(biāo)準(zhǔn)(暫行)》(GB21522-2008)中對煤層氣和瓦斯提出了排放要求;在《橡膠制品工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB27632-2011)中對甲苯和二甲苯、非甲烷總烴提出了排放要求。不同行業(yè)的排放標(biāo)準(zhǔn)對需要控制的具有揮發(fā)性的有機物指標(biāo)選取不同,基本上選取了具有行業(yè)生產(chǎn)特點的有機化合物作為代表,如油氣排放使用非甲烷總烴作為衡量指標(biāo),是基于汽柴油中主要成分是各種烴類考慮,具有代表性。
但是如果大范圍的控制揮發(fā)性有機物的排放并且實現(xiàn)指標(biāo)量化,作者認(rèn)為必須對揮發(fā)性有機物有一個明確的定義,也就是說確定什么樣的化合物算揮發(fā)性有機物。對不同的行業(yè),不同的企業(yè),所產(chǎn)生和排放的具有揮發(fā)性的有機物的種類和性質(zhì)差別很大,對環(huán)境的影響可能也不同。建議有關(guān)部門盡快明確揮發(fā)性有機物的定義,圈定哪些化合物屬于揮發(fā)性有機物,或者說在哪種監(jiān)測方法中產(chǎn)生檢測信號的即以揮發(fā)性有機物論處。明確了目標(biāo)和范圍,才能更好的開展揮發(fā)性有機物的總量控制工作。作者認(rèn)為在《合成革與人造革工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB21902-2008)中將VOCs定義為常壓下沸點低于250℃或者能夠以氣態(tài)分子的形態(tài)排放到空氣中所有有機化合物(不包括甲烷)較為準(zhǔn)確。
2 揮發(fā)性有機物的定量問題
目前通行的對污染物定量的方法有兩種,第一種是取得含揮發(fā)性有機物的廢氣的排放量和廢氣中揮發(fā)性有機物的排放濃度,二者相乘得到揮發(fā)性有機物的排放量;第二種是確定各種生產(chǎn)設(shè)施和生產(chǎn)工藝的揮發(fā)性有機物的排放系數(shù)和各類型揮發(fā)性有機物去除設(shè)施的去除效率,用產(chǎn)品產(chǎn)量(原料使用量)排放系數(shù)、去除效率來計算揮發(fā)性有機物的排放量。就目前來看,第一種方法中廢氣量可以有成熟的在線監(jiān)測手段獲得,但揮發(fā)性有機物的排放濃度不好獲得。因為目前還沒有統(tǒng)一的對揮發(fā)性有機物的定義,不好確定采用何種監(jiān)測方法;再者手工監(jiān)測只能取得某些特定采樣時段的濃度數(shù)據(jù),在線監(jiān)測設(shè)施目前還不具備大規(guī)模安裝使用的技術(shù)和經(jīng)濟條件。第二種方法相對可操作性強,排放系數(shù)可以通過對行業(yè)大規(guī)模的調(diào)研來確定,不同種類的揮發(fā)性有機物去除設(shè)施的去除效率也可以用手工監(jiān)測結(jié)果計算得出,但問題是排放系數(shù)的適用性是否能夠囊括大部分的企業(yè),同時去除效率的計算也涉及手工監(jiān)測數(shù)據(jù)不能代表日常排放水平、在線監(jiān)測數(shù)據(jù)目前無法大量取得的問題。
建議明確揮發(fā)性有機物定義的同時,明確手工監(jiān)測的標(biāo)準(zhǔn)方法,同時加快揮發(fā)性有機物在線監(jiān)測設(shè)施的研究和簡化,降低安裝和使用費用,爭取實現(xiàn)對揮發(fā)性有機物實現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測,更準(zhǔn)確的獲得排放量的有關(guān)數(shù)據(jù)。
3 揮發(fā)性有機物的檢測問題
揮發(fā)性有機物的檢測技術(shù)主要依靠色譜分析技術(shù)進行分離,后端采用PID、FID、MS(具有一定的分離功能)等不同的檢測器進行定性定量檢測。目前來看,揮發(fā)性有機物的實驗室檢測技術(shù)已經(jīng)較為成熟,從樣品采集、運輸、分析等都有較完善的技術(shù)方法,國家檢驗標(biāo)準(zhǔn)也較為齊全。但揮發(fā)性有機物的在線監(jiān)測技術(shù)目前還不成熟,主要是由于色譜分離技術(shù)和檢測器技術(shù)的穩(wěn)定性和無人值守自動運行問題尚未完全解決。同時現(xiàn)有的在線監(jiān)測設(shè)施價格昂貴,大規(guī)模安裝使用存在困難。
建議對揮發(fā)性有機物的在線監(jiān)測技術(shù)和設(shè)施進行深入研究,解決監(jiān)測設(shè)施穩(wěn)定性、價格等方面的問題,是否可以參考水質(zhì)監(jiān)測在線設(shè)施中紫外法的原理,對排放的揮發(fā)性有機物組成相對穩(wěn)定的工業(yè)企業(yè),選取集中濃度較高、具有代表性的物質(zhì)進行監(jiān)測,科學(xué)確定校正系數(shù),以簡化監(jiān)測設(shè)施,降低監(jiān)測難度。由于揮發(fā)性有機物的物理化學(xué)特性,揮發(fā)性有機物在線監(jiān)測設(shè)施的標(biāo)定和比對工作困難較多,建議加快研究和出臺相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)方法。
4 結(jié)束語
開展揮發(fā)性有機物排放的總量控制工作對于改善環(huán)境空氣質(zhì)量預(yù)計有明顯的作用,下一步的工作中應(yīng)該盡快完善揮發(fā)性有機物的定義,完善定性定量檢測技術(shù)方法,深入研究揮發(fā)性有機物的在線連續(xù)監(jiān)測技術(shù),為揮發(fā)性有機物排放量化工作做好技術(shù)支撐,以有力的推動揮發(fā)性有機物總量控制工作。
參考文獻
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收稿日期:2016-08-03
作者簡介:李嬌(1984—),女,漢族,學(xué)士,工程師,主要從事環(huán)境在線監(jiān)測和主要污染物總量減排工作.