挥发性有机物VOCs监测方法与治理技术

挥发性有机物VOCs监测方法与治理技术摘要：环境保护正日益被视为一项绝对优先事项。在众多的环境污染物中，挥发性有机化合物（VOCs）是最强大的化学物质，可以与其他物质结合形成复合性污染。本文分析了挥发性有机化合物的监测方法和控制技术。关键词：挥发性有机物；监测方法；治理技术挥发性有机物（VOCs）的危害是多方面的，主要表现为刺激性、致癌性、致畸性和致突变性体味。人体如果浓度过高，会引起急性中毒、头晕、咳嗽恶心、严重昏迷，甚至危及生命；易燃的呕吐物也会引起火灾和疾病。很明显，挥发性有机化合物对人类和生态系统是极其危险的。VOCs的监测分析与控制是现代环境保护的热点之一。一、挥发性有机物概述VOCs是一组有机化合物，不同的组织对它们有不同的定义。1989年，世界卫生组织（世卫组织）定义的挥发性有机化合物的仪器作为一种有机化合物的熔点比室温低，沸点范围从50°C到260°C在大气压力下，饱和蒸汽压力超过133.32pa在室温下，它存在于空气以蒸汽的形式。ISO4618/1-1998中的VOCs原则上是指在室温和常压下自蒸发的有机液体和/或固体。ASTMD3960-98中的VOCs是指任何可以参与大气光化学反应的有机化合物。DIN55649-2000将VOCs定义为常压、常温常压下的沸点或初馏点低于或等于250C的有机化合物。美国环保署对VOCs的定义不包括CO、CO2、H2CO3、金属碳化物和金属碳酸盐和碳酸铵之外，参与大气光化学反应的碳化合物。VOCs定义在北京地方标准DB11/47-2007中，是指在20C、蒸汽压大于或等于0.01kPa的条件下，或特定适用条件下，具有相应挥发性的所有有机化合物的总称。挥发性有机化合物挥发性有机化合物（统称挥发性有机化合物，包括甲烷总烃（烷烃、烯烃、炔、芳香烃）、氧有机化合物、醛、酮、醇、醚等、卤代烃、氮化合物、硫化物等的具体情况。二、挥发性有机物VOCs对环境产生的危害目前已检测出2000种水体挥发性有机化合物（VOCs），其中200种可能对人体健康有害。一般规律是企业排放的废气和废水中可能存在的这些物质会对环境的生存产生不利影响。紫外线辐射o3氮是挥发性有机物中氮和碳氧化物发生化学反应而形成的，可在大气中产生光化学烟雾，对人类生命和植物生长产生不利影响。O3是一种代表烟雾光化学的污染物，由于VOCs的影响，大气中O3浓度增加，对大气产生了负面影响。此外，大气中形成的二次气溶胶也与挥发性有机化合物有害物质是指颗粒大小和在大气中长时间滞留、散射光、降低大气能见度的物质。当它们进入人体后，会刺激眼睛和呼吸道，引起皮肤过敏，并导致头痛、疲劳和疾病。喉部对人类畸形或癌症的严重或潜在毒性风险不容忽视。第二，VOCs也会导致水体的污染，低熔点和沸点的VOCs，浓度一般集中在水体不太高，但它将对环境有害，许多挥发浓度低于检测限低，所以很难被探测到，但它造成的负面影响在水体环境中，如果人们使用水来灌溉庄稼，会对人体的健康造成伤害。另外，挥发性有机化合物对人体健康有害。土壤中VOCs不易在土壤中发现，主要是因为它是一个复杂的三角形共存体系，VOCs在土壤中还具有吸附、液固平衡。而且，它在土壤环境中相对看不见，很难检测到。挥发性有机物非常易挥发，因此土壤中的挥发性有机物不会污染植物，但会对健康产生影响。人类污染的主要形式是人体直接吸收挥发性气体。在目前的环境下，持久性有机污染物在许多土壤中很难降解并继续对土壤构成危害。环境科学化学物质可以被土壤吸收。这样，VOC在一段时间后可以缓慢释放，但浓度低且长期释放。它在人体内蓄积，危害健康。三、挥发性有机物VOCs的监测方法近年来，随着膜分离技术的发展，挥发性有机物(COV)越来越受到人们的关注。近年来膜分离技术首次监测了萃取膜气相色谱分离挥发性有机物的方法：首先，用纤维膜分离挥发性有机物，经过一段时间后，萃取达到恒定状态并恢复。为了保证萃取分离过程中监控过程的效率，必须防止相混合，避免乳液的形成，尽量减少溶剂的消耗。质子转移反应质谱法。由于VOCs活度高，在采样、仪器分析等方面存在一定的困难。质子转移反应质谱可以有效地解决这些问题。质子转移反应质谱法方法如下：采用自动采样系统进行样品注射，然后进入柱分离。该方法具有以下优点：一方面，自动进样可以有效防止混淆的发生，保证监测的准确性；另一方面，该分析方法不需要浓缩过程，效率，灵敏度高。吸附剂富集检测法。用固体吸附剂监测挥发性有机物转移的吸附剂的方法"浓缩”，方法把取样和浓缩结合起来，应用很好。选择气体污染物浓度监测方法作为吸附管，可以计算浓度。二是与其他两种方法相比，该方法成本低，可重复使用。这种方法的缺点是不适用于高挥发性化合物。四、挥发性有机物VOCs治理技术冷凝回收技术。所谓冷凝回收技术主要是通过增加空气压力或冷却的方法使气态VOCs转化为其他形式的物体，然后利用其物理性质将其与不同温度下的其他气体分离。冷凝回收技术的主要缺点是需要在高压、低温下消耗大量能量，不能净化部分中、高挥发性气体。它的设备成本较高，但总成本与其他技术相比相对较低。其优点是可以净化高浓度、沸点高的气体，并通过催化燃烧等辅助方法表现出更好的性能。膜基吸收回收技术。膜基吸收回收技术。膜基吸收是应用中空纤维微孔膜，两相在膜的两侧流动。膜的表面可以防止两相接触，避免乳化。在处理挥发性有机VOCs时，与其他技术相比，膜吸收技术能否有效利用取决于吸收剂的选择。吸附剂的驱动力只有低压，可以保持界面的稳定性。膜基吸收回收技术操作流程方便，回收效率高，能耗低，无二次污染。作为一个连续的过程，有机物可以被回收。生物氧化技术。所谓生物氧化技术，是指有机物通过新陈代谢、氧化微生物、消化等一系列过程分解解释，使有机物最终转化为CO2和H2O的过程。具体操作流程如下：将包含挥发性有机化合物挥发气体设备、添加湿操作首先，其次，引入生物滤床，让移动气体生物滤床，一些综合效应，如扩散流和平吸入，进入包装液膜，最后，通过生物膜，可以联系的生物物种在过滤材料上，然后在一系列的化学反应，降解挥发性有机化合物的挥发性有机化合物的仪器。生物氧化法处理挥发性有机VOCs的主要优点是设备统一、成本低、公益手段简单。缺点是时间长，设备量大，无法加快加工过程，效率低，无法降解混合物质，生物菌对温度等外界条件要求较高，难以实现。挥发性有机化合物的监测目前采用膜萃取气相色谱法、质子转移反应质谱法和吸附剂富集监测。每一种方法都有其优点和缺点，发展这三种方法的优点的结合是今后监测挥发性有机化合物的一个重要方面。监测技术的发展为今后的管理提供了具体的可能性。为了解决严重的污染问题，还需要全面的控制技术。目前VOCs处理技术主要有冷凝回收、膜吸收回收和生物氧化回收。由于成本、安全等问题，冷凝回收技术是目前应用最广泛的技术。参考文献：[1]孙娟.环境空气中VOCs在线监测法