在线监测VOCs，一套新的固定污染源监测系统已“出炉”

来源：《现代科学仪器》期刊2016-12-28点击：417

【核心介绍】针对固定污染源排放挥发性有机物的特点，研制了一套基于色谱技术的固定污染源挥发性有机物在线监测系统，该系统采用全程高温预处理技术和高温色谱技术。本文详细描述了该系统主要组成结构、技术特点、性能参数和现场应用测试。测试结果表明，所研制的固定污染源挥发性有机物在线监测系统具有测量精度高、线性范围宽、现场适性强等特点，满足固定污染源排放烟气中挥发性有机物的在线监测要求。　

按照世界卫生组织（WHO）的定义，挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds，VOCs）是指沸点范围在50~260℃之间，室温下饱和蒸汽压超过133.32Pa，在常温下以蒸汽形式存在于空气中的一类有机物。按其化学结构可进一步分为8类：烷烃类、芳烃类、烯烃类、酯类、醛类、酮类和其他化合物。

VOCs对人体健康和自然环境的影响主要表现在以下三方面：(1) VOCs 一般具有较强的刺激性和毒性，部分具有致畸、致突变致癌作用。（2）VOCs的成分极为复杂，有些化学活性很强，在光照作用下，和NO_X发生光化学反应，易引起光化学烟雾污染。（3）卤代烃类VOCs能分解臭氧，破坏臭氧层，引起温室效应等全球性环境问题^[2]。据统计，城市中的VOCs 主要来源于固定污染源废气排放，约占整个人为排放源的55. 5%。产生VOCs 的固定污染源主要包括石油化工、电子、喷涂、皮革、印刷等工业源。

目前国内固定污染源监测对象主要为非甲烷总烃和挥发性有机物特征组分，欧盟和美国的监测对象则以总有机碳（TOC）为主，但监测分析方法均以离子火焰分析为主（表1）。

表1国内外固定污染源监测分析方法

标准来源	分析方法	适用范围
HJ/T38-1999	《固定污染源废气中非甲烷总烃的测定气相色谱法》	用于固定源废气中非甲烷总烃的测量。
HJ 734—2014	《固定污染源废气挥发性有机物的测定固相吸附-热脱附气相色谱-质谱法》	适用于固定污染源废气中24种挥发性有机物的测定，包括：丙酮、异丙醇、正己烷、乙酸乙酯、苯、六甲基二硅氧烷、3-戊酮、正庚烷、甲苯、环戊酮、乳酸乙酯、乙酸丁酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、乙苯、对/间二甲苯、2-庚酮、苯乙烯、邻二甲苯、苯甲醚、苯甲醛、1-癸烯、2-壬酮、1-十二烯。
Method 25A	Determination of Total Gaseous Organic Concentration Using a Flame Ionization Analyzer	用于连续测定工业污染源废气中TOC的排放浓度及总量。适用于主要含烷烃、烯烃及芳香烃的有机废气测定
EN12619-2013	Stationary source emissions - Determination of the mass concentration of total gaseous organic carbon - Continuous flame ionization detector method;	欧盟标准：适用于固定源低浓度总有机物测量，0~20mg/m³ 利用FID测量固定源排放的气态或蒸汽态有机物，结果描述为总碳（TVOC）质量浓度
NIEA A723.73B	排放管道中总碳氢化合物及非甲烷总碳氢化合物含量自动检测方法-线上火焰离子化侦测法	适用于排放管道和治理设施设备的进出口总烃（THC）和非甲烷总烃（NMHC）的测量

针对固定污染源VOCs排放监测现场手工采样，实验室离线分析方法花费的时间长、数据不及时，且外界的干扰因素（人员、环境、运输）影响较大。在欧美等发达国家，已经逐步应用在线仪器对固定污染源废气进行实时监测。目前国内的固定污染源挥发性有机物在线监测设备大部分依赖进口，但进口设备价格昂贵、维护成本高，严重阻碍了固定污染源VOCs在线监测技术在国内的普及，因此研制具有完全自主知识产权的挥发性有机物在线监测系统已刻不容缓。

聚光科技研制出了CEMS-2000 B VOC型固定污染源VOCs在线监测系统，该系统主要由采样预处理子系统、VOCs气态污染物监测子系统、烟气参数子系统及数据采集与处理子系统组成（图1）。