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北極星VOCs在線訊:摘要：結合我國“十二五”大氣揮發(fā)性有機物(VOCs)污染防治要求和當前國內外相關監(jiān)測管理現狀，研究分析了適合我國固定污染源廢氣VOCs排放在線監(jiān)測的儀器系統(tǒng)結構和技術特點，進而從系統(tǒng)采樣預處理技術和分析測量技術兩方面，提出了符合我國固定污染源廢氣VOCs排放在線監(jiān)測技術特點的發(fā)展需求．

大氣污染尤其是由于細顆粒物PM造成的大范圍灰霾已經成為我國最突出的環(huán)境問題之一．揮發(fā)性有機物(volatileorganiccompounds，VOCs)不僅對人體健康具有嚴重的直接危害，同時作為PM的重要前體物和光化學煙霧的主要組成部分，對復合大氣污染的形成往往起著至關重要的作用¨．據統(tǒng)計，城市中的VOCs主要來源于固定污染源廢氣排放廢氣排放監(jiān)測儀，約占整個人為排放源的55．5％．產生VOCs的固定污染源主要包括石油化工、電子、噴涂、皮革、印刷等工業(yè)源，其特點是排放強度大、濃度高、污染物種類多、持續(xù)時間長，對區(qū)域環(huán)境影響大’．因此，控制固定污染源廢氣VOCs的排放，是降低PM和O濃度、減少灰霾天氣和光化學煙霧污染，改善區(qū)域城市大氣環(huán)質量的有效手段之一；環(huán)境保護部《重點區(qū)域大氣污染防治“十二五”規(guī)劃》明確將VOCs列人大氣污染防控的重點之一．

固定污染源廢氣VOCs排放控制的前提是對VOCs排放濃度和排放量進行科學準確的監(jiān)測和評估．目前，我國針對固定污染源VOCs排放監(jiān)測仍主要以現場手工采樣回到實驗室分析為主，在歐美等發(fā)達國家環(huán)氧乙烷報警器，針對固定污染源廢氣VOCs排放監(jiān)測的連續(xù)自動監(jiān)測儀器已經逐步廣泛應用“，在節(jié)省人力物力的同時大大提高了污染源VOCs監(jiān)測的準確可靠程度“．我國國產成熟的固定污染源廢氣VOCs在線監(jiān)測儀器目前還處于研制階段廢氣排放監(jiān)測儀，現有安裝使用的污染源廢氣VOCs監(jiān)測設備，大多數依賴國外進口；由于進口設備價格昂貴、服務難以及時保證，且相關儀器標準規(guī)范不健全，其在國內的推廣使用程度和范圍也非常有限．

1國內外固定污染源廢氣VOCs監(jiān)測管理現狀

對固定污染源廢氣VOCs的監(jiān)測和管理，美國環(huán)保署(EPA)早在1970年美國《大氣潔凈法案》中就提出了對VOCs排放的限制要求，到1990年修訂頒布《空氣清潔法修正案》(CAA一1990)15]，制定了全面細致的工業(yè)涂料等行業(yè)固定污染源廢氣VOCs排放限值和監(jiān)測管理要求．歐盟于1996年實施了《綜合污染預防與控制指令》(1996／61／EC)，指出涉及VOCs排放的行業(yè)主要有石油精煉、大宗有機化學品、有機精細化工、儲存設施、涂裝、皮革加工等廢氣排放監(jiān)測儀，建議根據廢氣流量、VOCs濃度等監(jiān)測結果選擇控制技術，達到控制水平；該項法規(guī)于2008年行了修訂(2008／1／EC)161，加嚴了相關要求．日本在2004年修訂《大氣污染防止法》加入了《VOCs排放規(guī)則》Ⅲ，要求對涂裝、石化等6類重點污染源的9種排污設施實施VOCs排放的監(jiān)測和控制．

我國污染源廢氣VOCs排放監(jiān)測和控制起步較晚，1997年頒布實施了《大氣污染物綜合排放標準》(GB16297—1996)，規(guī)定了苯等9類VOCs以及非甲烷總烴的排放控制限值要求．但由于相關行業(yè)的排放標準中VOCs指標欠缺或不夠完善，該標準在執(zhí)行過程中缺乏針對性，并沒有發(fā)揮有效的VOCs污染防治作用．近年來，隨著國家對環(huán)境空氣質量VOCs監(jiān)測和管理的重視，各行業(yè)和地方陸續(xù)出臺了有關VOCs排放監(jiān)測和控制的技術標準和規(guī)定，詳見表1．

美國、歐洲等發(fā)達國家和地區(qū)已經針對有機物的連續(xù)排放監(jiān)測制定了一些法規(guī)¨．美國聯邦法規(guī)40CRF265／266／503[23要求危險廢物焚燒爐、用危險廢物作燃料的鍋爐和工業(yè)爐及下水道污泥焚燒裝置，必須安裝測定總碳氫化合物(THC)的CEMS(continuousemissionmonitoringsystem)；對聚合物工業(yè)、涂料和印刷業(yè)、有機合成工業(yè)等VOCs排放源提出了連續(xù)監(jiān)測要求．歐盟廢物焚燒指令(2000／76／EC)要求連續(xù)監(jiān)測廢物焚燒工廠等排放源的總有機碳(TOC)．我國現有固定污染源廢氣VOCs監(jiān)測標準方法，均為利用采樣裝置手動收集樣品后，帶回實驗室分析；這類方法盡管定性與定量較為準確，分析測試靈敏度較高；但相比于已經實現連續(xù)排放監(jiān)測的SO2、NO等組分，VOCs監(jiān)測頻次和監(jiān)測結果的時效性明顯不足，無法及時反映氣體濃度變化情況；且在采樣、樣品儲存、運輸過程易導致樣品損失和交叉污染；測試過程繁瑣耗時，測試樣品數量有限甲烷檢測儀，測試成本較高；因此已有一些地方制定標準開始對一些揮發(fā)性有機物指標如非甲烷總烴、總揮發(fā)性有機物等，提出現場連續(xù)自動監(jiān)測的要求．例如：北京市DB11／501—2007地方標準中規(guī)定，對于非甲烷總烴以及其他可以實現連續(xù)自動監(jiān)測的大氣污染物，如排氣筒中初始排放量大于等于10kg˙h～，應安裝大氣污染物連續(xù)自動監(jiān)測設備；DB11／447-2007標準中同樣規(guī)定對于催化裂化單元催化劑再生裝置排氣筒、硫磺回收裝置尾氣灼燒排氣筒，以及廢氣排放量在40000m˙h及以上的燃燒、焚燒、燒焦裝置排氣筒，應針對其排放的特征污染物安裝大氣污染物連續(xù)自動監(jiān)測設備．

2固定污染源廢氣VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng)結構和技術比較

2．1固定源廢氣VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng)結構特點

目前，應用在污染源現場的固定污染源廢氣VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng)(VOCs—CEMS)按照采樣和測量方式劃分一般可分為直接抽取測量方式、稀釋抽取測量方式和直接測量方式這3種結構．

2．1．1直接抽取測量方式

直接抽取測量式VOCs—CEMS系統(tǒng)結構主要包括4個部分：樣品采集抽取部分、樣品分析測試部分、輔助測試部分和數據采集處理傳輸部分，系統(tǒng)結構簡圖見圖1．

(1)樣品采集抽取部分：一般包括加熱采樣探頭、樣品高溫伴熱傳輸管線、樣品預處理單元(過濾、除濕)、采樣泵等．

(2)樣品分析測試部分：樣品測試分析儀．

(3)其它輔助測試部分：全系統(tǒng)校準單元、尾氣排放單元、反吹控制單元、冷凝水排放單元．

(4)數據采集處理傳輸部分：采樣和測試數據及系統(tǒng)狀態(tài)參數的采集、存儲、記錄、計算處理以及數據上傳等．

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