固定污染源揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）在線監(jiān)測技術(shù)

      年初，柴靜《穹頂之下》將PM2.5再次拉入全社會的視野，無疑，公眾對環(huán)境的訴求已成為環(huán)境保護(hù)的動力來源。顆粒物是灰霾天氣的主要污染物，尤其PM2.5對人體健康危害巨大。大量排放的重金屬和揮發(fā)性有機(jī)化合物物質(zhì)，通過化學(xué)反應(yīng)，對PM2.5的形成和灰霾的加劇起到“推波助瀾”的作用。故此，我們可以說，顆粒物是造成灰霾天氣的“真兇”，而附著在顆粒物上的重金屬和揮發(fā)性有機(jī)化合物才是其“元兇”。
      國務(wù)院于14年底出臺的《大氣污染防治條例》（“國十條”）規(guī)定，2017年京津冀PM2.5要降到60微克/立方米，上海要下降20%，珠三角下降15%。該目標(biāo)的確定將揮發(fā)性有機(jī)物的防治提到重要攻克地位。
      揮發(fā)性有機(jī)化合物（Volatile Organic Compounds, 以下簡稱VOCs）是指沸點(diǎn)在50-260℃之間，常溫常壓下蒸氣壓大于13.332pa，分子量范圍約在16amu～250amu（amu為原子量單位）的有機(jī)化合物的總稱，其成分包括烴類、含氧烴、鹵代烴、低沸點(diǎn)多環(huán)芳烴等多種類型，是環(huán)境空氣主要污染物之一。VOCs排放總量和防治難度大，易引起光化學(xué)污染、大氣霧霾，嚴(yán)重危害人體健康。
      VOCs主要來源于固定污染源排放，涉及行業(yè)較多，以有機(jī)溶劑、石油化工、表面涂裝等行業(yè)為主。天津市已出臺地方標(biāo)準(zhǔn)《DB12/524-2014工業(yè)企揮發(fā)性有機(jī)物排放控制標(biāo)準(zhǔn)》，對石油化工、醫(yī)藥制造、橡膠制造、涂料制造、電子工業(yè)等多個(gè)行業(yè)的VOCs排放限值及在線監(jiān)測方法進(jìn)行了詳細(xì)要求，監(jiān)測因子主要包括非甲烷總烴、苯、甲苯和二甲苯等，國家標(biāo)準(zhǔn)正在起草當(dāng)中。
    VOCs檢測方法主要有氣相色譜-火焰離子化檢測法（GC-FID）、傅里葉紅外法（FTIR）、光離子化檢測法（PID）。GC-FID檢測技術(shù)對大部分VOCs成分均有響應(yīng)，并且是等碳響應(yīng)，適合用于VOCs總量監(jiān)測，也可通過更換色譜柱材料等方式實(shí)現(xiàn)特征成分的檢測；FTIR檢測技術(shù)因其光譜范圍寬，可同時(shí)檢測多種VOCs特征成分含量，響應(yīng)速度快；PID檢測技術(shù)通過對有機(jī)物成分進(jìn)行紫外電離，檢測其離子電流，從而分析有機(jī)物濃度。值得注意的是，依據(jù)歐洲標(biāo)準(zhǔn)“TGN M16”技術(shù)文件要求，PID檢測器對低碳飽和烴響應(yīng)較弱，且響應(yīng)因子不一致，檢測器表面易受污染，不適合用于污染源VOCs在線監(jiān)測。依據(jù)美國標(biāo)準(zhǔn)“Method 25A”和歐洲標(biāo)準(zhǔn)“EN 12619”的技術(shù)要求，規(guī)定固定污染源VOCs在線監(jiān)測應(yīng)采用GC-FID檢測技術(shù)，采樣探頭、樣品輸送管路和分析儀中樣品管路應(yīng)采用120℃以上高溫伴熱，應(yīng)選用抗腐蝕和惰性化的材料，以減少樣品吸附。
      經(jīng)過多年研究發(fā)布了煙氣VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng)，該產(chǎn)品依據(jù)美國EPA標(biāo)準(zhǔn)和歐洲的標(biāo)準(zhǔn)要求設(shè)計(jì)，已申請多項(xiàng)國家專利。預(yù)處理模塊采用120度以上的全熱法采樣技術(shù)，樣品流路采用特氟隆惰性材料，有效避免高沸點(diǎn)物質(zhì)的吸附，保證了測量的準(zhǔn)確性。VOCs分析模塊采用GC-FID技術(shù)，可同時(shí)檢測甲烷/非甲烷總烴、苯系物（苯、甲苯、乙苯、鄰間對-二甲苯），也可根據(jù)客戶需求分析其它成分（環(huán)氧乙烷、環(huán)氧丙烷、酮類、酯類等）。 VOC系統(tǒng)具有自動吹掃功能，可自動去除濾芯表面的粉塵，延長濾芯使用壽命；系統(tǒng)具備自動校準(zhǔn)功能，無需值守，最大限度減少維護(hù)量；系統(tǒng)具備斷電保護(hù)功能，現(xiàn)場意外停電時(shí)可自動置換主流路內(nèi)的殘留氣體，保護(hù)流路器件和分析元件。該產(chǎn)品具備正壓防爆設(shè)計(jì)，可應(yīng)用于石化行業(yè)等防爆區(qū)域，安全可靠。