区别 VOC、VOCs、TVOC、非甲烷总烃

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VOC、VOCs、TVOC、非甲烷总烃


大气有机污染物种类和组成复杂,常见化合物包括直链烃(烷烃、烯烃、炔烃)、环烷烃、芳香烃、含氧化合物(醛、酮、酯、醇)、苯系物、卤代烃等。在环境监测及评价过程中,VOC、VOCs、TVOC、非甲烷总烃(NMHC)是常见的有机污染物表征指标。这些指标对于环境监测有重要意义,但是由于含义、监测项目、监测方法等的差异又极易混淆。而在不同的环境监测过程中,选用合适的监测指标,进而采用正确的监测方法及评价体系,其监测结果才具有可信度。因此,正确区分VOC、VOCs、TVOC、非甲烷总烃之间的差异并运用于实践工作中,是环境工作者的必备技能。

傻傻分不清!

1 VOC

VOC是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写。普通意义上的VOC就是指挥发性有机物,只说明什么是挥发性有机物,或者是在什么条件下是挥发性有机物;但是环保意义上的定义是指活泼的一类挥发性有机物,即会产生危害的那一类挥发性有机物。环保意义上说,挥发和参加大气光化学反应这两点是十分重要的,不挥发或不参加大气光化学反应就不构成危害。

VOC指标存在一定的不足,VOC种类繁多,但在监测和评价过程中不可能将所有挥发性有机物均囊括。因此,国内衍生出诸如VOCs、TVOC、非甲烷总烃等指标。

2 VOCs

定义 VOCs基本上包含了所有挥发性有机污染物,强调对VOC各组分的分析,在此基础上分析各成分的加合结果。

标准 我国VOCs的环境质量标准暂未颁布,VOCs的排放标准暂时没有国家标准,但各重点监测区域相继颁布了地方排放标准或行业标准。国标对于VOCs的监测,使用的是《环境空气 挥发性有机物的测定 罐采样/气相色谱-质谱法》(HJ 759-2015)。该方法可对直链烃、环烷烃、芳香烃、含氧化合物、苯系物、卤代烃等大多数挥发性有机物检测分析,检测组分多达67种,是目前VOC检测组分最齐全的方法。同时,该方法与美国环保署(EPA)TO-14/15标准较为一致,基本上包含了TO-14/15重点监测组分,是我国各级环境监测站开展挥发性有机物监测的重要指导文件。


VOCs采样专用苏码罐

Tips 目前,VOCs废气监测市场快速增长。根据《重点区域大气污染防治“十二五”规划》,到2015年,我国重点区域的VOCs污染防治工作将全面展开。各重点监测区域已经相继颁布地方排放标准及收费标准。而频繁来袭的雾霾、公众的期望以及政府的决心等正在加速这一进程。

优点监测组分全、代表性强,可做组分筛选/溯源;监测方法与EPA方法一致,具有可比性,精度高

不足 无环境质量标准、排放标准未健全;监测方法成本较高,推广程度有待加强


3TVOC

定义 室内空气研究人员通常将各种被测量的VOC加总称为总挥发性有机物TVOC(Total Volatile Organic Compounds)。

我国《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)指出TOVC是利用Tenax GC或Tenax TA采样,用非极性色谱柱(极性指数小于3)分析,保留时间在正己烷和正十六烷之间的挥发性有机化合物。可见,TVOC是主要用于室内空气质量监测的指标,其检测项目主要是C6—C16之间的挥发性有机物。

标准 我国《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)已颁布实施,明确了TVOC的一级、二级室内空气质量标准。目前,TVOC主要用于室内空气质量监测,可较为快速地监测挥发性有机物,用于空气质量好坏的定性指标。

但该标准颁布时间相对较长,与近年来我国的经济发展带来的相关环境监管问题是否适应还有待商榷。由于TVOC主要用于室内空气质量监测,其排放标准则未颁布。TVOC的检测方法,《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)推荐使用热解吸/毛细管气相色谱法。由于最终表示结果未涉及具体检测组分,在实际监测过程中,监测人员为求监测的快速性,常常少检测指标或者选择性的检测。也有采用手持式监测仪进行采样检测,这些仪器的灵敏度有限,检测效果可靠性不足。

优点 监测方法便捷、成本较低;可作为室内空气质量的定性指标

不足 空气质量标准颁布时间太久;检测组分不足、仪器精度有限,不显示各组分检测结果、无法作组分筛选/溯源

4非甲烷总烃

定义 非甲烷总烃(NMHC)是指除甲烷以外的所有可挥发的碳氢化合物。根据《大气污染物排放标准》(GB/T 16297-1996)及《大气污染物排放标准详解》,NMHC包括烷烃、烯烃、含氧烃等组分,主要是C2-C12的烃类物质。而《固定污染源排气中非甲烷总烃的测定 气相色谱法》(HJ/T 38-1999)则将NMHC定义为除甲烷外碳氢化合物(主要是C2-C8)的总称。

标准 我国关于非甲烷总烃的环境质量标准尚未颁布,西方国家则出台了相应标准(如,以色列NMHC短期环境质量标准为5.0mg/m3、长期为2.0mg/m3)。《大气污染物排放标准》(GB/T 16297-1996)颁布较早,并对NMHC的厂界标准作出了规定。

环境空气中NMHC的检测方法参照《空气和废气监测方法(第四版)》共有三种方法,其中方法一和方法二分别检测空气中总烃和甲烷烃的含量,二者之差即为NMHC,两种方法均使用GC-FID进行检测。方法三使用GDX-102和TDX-01吸附管常温下采集空气,样品热解吸后进入GC-FID检测,测定结果以正戊烷计算。对于污染源NMHC的检测,则参照《固定污染源排气中非甲烷总烃的测定 气相色谱法》(HJ/T 38-1999)。该标准规定了组织排放和无组织排放NMHC的监测方法,使用双柱双FID气相色谱仪,直接进样,分别测定甲烷和总烃含量,二者之差即为NMHC含量。

热解吸

GC-FID

优点 监测体系较为成熟、标准较为齐全;监测成本较低

不足 相关标准颁布太久,需及时更新;组分定义存在歧义;检测组分不足、不显示各组分检测结果、无法作组分筛选/溯源

END

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编辑于 2017-12-07