揮發(fā)性有機(jī)物

揮發(fā)性有機(jī)物第1頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一揮發(fā)性有機(jī)物第2頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一揮發(fā)性有機(jī)物，常用VOC表示，它是VolatileOrganicCompound三個詞第一個字母的縮寫，總揮發(fā)性有機(jī)物有時(shí)也用TVOC來表示。

第3頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一VOC的定義及分類按照世界衛(wèi)生組織的定義沸點(diǎn)在50℃-250℃的化合物，，室溫下飽和蒸汽壓超過133.32Pa溫下以蒸汽形式存在于空氣中的一類有機(jī)物。按其化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同，可以進(jìn)一步分為八類：烷類、芳烴類、烯類、鹵烴類、酯類、醛類、酮類和其他。VOC的主要成分有：烴類、鹵代烴、氧烴和氮烴，它包括：苯系物、有機(jī)氯化物、氟里昂系列、有機(jī)酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烴化合物等第4頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一VOC的主要來源在室外，主要來自燃料燃燒和交通運(yùn)輸產(chǎn)生的工業(yè)廢氣、汽車尾氣、光化學(xué)污染等；而在室內(nèi)則主要來自燃煤和天然氣等燃燒產(chǎn)物、吸煙、采暖和烹調(diào)等的煙霧。建筑和裝飾材料、家具、家用電器、清潔劑和人體本身的排放等。在室內(nèi)裝飾過程中，VOC主要來自油漆、涂料和膠粘劑。一般油漆中VOC含量在0.4--1.0mg.m3。由于VOCs具有強(qiáng)揮發(fā)性，一般情況下，油漆施工后的10小時(shí)內(nèi)，可揮發(fā)出90%，而溶劑中的VOC在油漆風(fēng)干過程中只釋放總量的25%。第5頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一VOC的測定

水中揮發(fā)性有機(jī)物檢測方法——吹氣捕捉/填充管柱：含揮發(fā)性有機(jī)物之水樣，以密封瓶采樣后并保存在低溫狀態(tài)下，再以注射針取出水樣注入吹氣捕捉設(shè)備中濃縮。經(jīng)濃縮后之樣品繼以載流氣體導(dǎo)入氣相層析儀分離測定，并借電子捕捉偵測器或火焰離子華偵測器檢測樣品中揮發(fā)性有機(jī)物之含量。第6頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一氣相層析法的適用范圍本方法適用于分析自來水、礦泉水、飲用水、河川水、水庫水、湖泊水及地下水中的揮發(fā)性有機(jī)物：氯乙烯、1，1一二氯乙烯、三氯甲烷、1，1，1一三氯乙烷，四氯化碳，苯，1，2一二氯乙烷，三氯乙烯，一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷，三溴甲烷及1，4一二氯苯等，共十二種化合物。第7頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一設(shè)備：（一）吹氣捕捉設(shè)備第8頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一（二）氣相層析儀第9頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一（三）純水裝置（四）分析天平（五）加熱板：具有攪拌功能 （六）樣品注射系統(tǒng)（七）冷藏箱（八）玻璃容器與樣品容器：定量瓶、樣品瓶第10頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一氣相層析法所需的試劑（一）溶劑：甲醇分析試藥級，純度99.9%以上（二）標(biāo)準(zhǔn)品：1.氯乙烯分析試藥級2.1，1一二氯乙烯分析試藥級，純度99.9%以上 3.三氯甲烷分析試藥級，純度99.9%以上 4.1，1，1一三氯乙烷分析試藥級，純度99.9%以上 5.四氯化碳分析試藥級，純度99.9%以上 6.苯分析試藥級，純度99.9%以上 7.1，2一二氯乙烷分析試藥級，純度99.9%以上 8.三氯乙烯分析試藥級，純度99.9%以上 9.一溴二氯甲烷分析試藥級，純度99.9%以上 10.二溴一氯甲烷分析試藥級，純度99.9%以上 11.三溴甲烷分析試藥級，純度99.9%以上 12.1，4一二氯苯分析試藥級，純度99.9%以上（三）樣品保存去氯劑：抗壞血酸分析試藥級，純度99.7%以上（四）試劑水（五）儲存溶液（六）中間儲存溶液（七）混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（八）檢量溶液第11頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一土壤中揮發(fā)性有機(jī)物的測定土壤中的揮發(fā)性有機(jī)污染物可通過揮發(fā)進(jìn)入大氣,滲透污染地下水,通過地表徑流進(jìn)入水體等。第12頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一測定北京郊區(qū)土壤中揮發(fā)性有機(jī)物

實(shí)驗(yàn)部分土壤樣品的采集：四個土壤樣品采自北京城近郊。在棕色廣口瓶中密封保存，盡快送至實(shí)驗(yàn)室測定實(shí)驗(yàn)儀器：HP6890/5973型色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀第13頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一HP7695吹掃-捕集系統(tǒng)第14頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一樣品分析：實(shí)驗(yàn)方法依據(jù)美國環(huán)保局的土壤中低濃度VOCs的標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行，精確稱取5g土樣于吹脫管中，并把吹脫管裝于捕集系統(tǒng)，注入試劑水，進(jìn)行吹掃捕集分析，檢測到的化合物用保留時(shí)間和質(zhì)譜庫進(jìn)行定性，目標(biāo)化合物根據(jù)外標(biāo)法定量.第15頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一結(jié)果與討論1采樣點(diǎn)位于北京市郊區(qū)的西南角，離城區(qū)最遠(yuǎn)，附近主要是農(nóng)田，沒有明顯的污染源。分析結(jié)果也表明VOCs濃度最低、種類最少。非目標(biāo)化合物主要是正構(gòu)烷烴、甲基萘和酯類等2土壤樣品含有大量的苯系物、C11-C14的烷烴、酮類和揮發(fā)性氯代烴等。這個土樣采自北京市的東南郊，主要為農(nóng)田并且靠近路邊，但是西北方為化工區(qū)，具有大量的化工企業(yè)，造成此處土壤污染較為嚴(yán)重3樣品中VOCs的含量較高，苯系物的污染比較嚴(yán)重，乙醚、乙酸甲酯和乙酸乙酯的含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其它三個樣品，本采樣點(diǎn)位于北京市的西貝郊，周邊為圓明園、頤和園及其一些生活小區(qū)。由此可以分析得出，該處的污染除了交通污染外，居民區(qū)燃煤、園林廢物的燃燒及農(nóng)作物的焚燒有相當(dāng)大的作用。酯類可能主要來源于附近的高等植物，以及家庭裝潢用涂料溶劑4采于北京市的東北郊，是VOCs污染最重的地方。說明交通是該地區(qū)的主要污染源。第16頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一室內(nèi)空氣中總揮發(fā)性有機(jī)物的測定方法—毛細(xì)管氣相色譜法K.1.1相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及依據(jù)本方法主要依據(jù)GB/T18883《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》。K.1.2原理選擇合適的吸附劑(TenaxGC或TenaxTA)，用吸附管采集一定體積的空氣樣品，空氣流中的揮發(fā)性有機(jī)化合物保留在吸附管中。采樣后，將吸附管加熱，解吸揮發(fā)性有機(jī)化合物，待測樣品隨惰性載氣進(jìn)入毛細(xì)管氣相色譜儀。用保留時(shí)間定性，峰高或峰面積定量。K.1.3測定范圍本法適用于濃度范圍為0.5μg/m3~100mg/m3之間的空氣中VOCS的測定。K.1.4試劑和材料分析過程中使用的試劑應(yīng)為色譜純；如果為分析純，需經(jīng)純化處理，保證色譜分析無雜峰。K.1.4.1VOCS：為了校正濃度，需用VOCS作為基準(zhǔn)試劑，配成所需濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液或標(biāo)準(zhǔn)氣體，然后采用液體外標(biāo)法或氣體外標(biāo)法將其定量注入吸附管。第17頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一K.1.6采樣和樣品保存將吸附管與采樣泵用塑料或硅橡膠管連接。個體采樣時(shí)，采樣管垂直安裝在呼吸帶；固定位置采樣時(shí)，選擇合適的采樣位置。打開采樣泵，調(diào)節(jié)流量，以保證在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間內(nèi)獲得所需的采樣體積(1~10L)。如果總樣品量超過1mg，采樣體積應(yīng)相應(yīng)減少。記錄采樣開始和結(jié)束時(shí)的時(shí)間、采樣流量、溫度和大氣壓力。采樣后將管取下，密封管的兩端或?qū)⑵浞湃肟擅芊獾慕饘倩虿ＡЧ苤?。樣品可保?4d。第18頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一K.1.7分析步驟K.1.7.1樣品的解吸和濃縮將吸附管安裝在熱解吸儀上，加熱，使有機(jī)蒸氣從吸附劑上解吸下來，并被載氣流帶入冷阱，進(jìn)行預(yù)濃縮，載氣流的方向與采樣時(shí)的方向相反。然后再以低流速快速解吸，經(jīng)傳輸線進(jìn)入毛細(xì)管氣相色譜儀。傳輸線的溫度應(yīng)足夠高，以防止待測成分凝結(jié)。第19頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制氣體外標(biāo)法：用泵準(zhǔn)確抽取100μg/m3的標(biāo)準(zhǔn)氣體100mL、200mL、400mL、1L、2L、4L、10L、通過吸附管，制備標(biāo)準(zhǔn)系列。液體外標(biāo)法：利用K.1.5.6的進(jìn)樣裝置取1~5μL含液體組分100μg/mL和10μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液注入吸附管，同時(shí)用100mL/min的惰性氣體通過吸附管，5min后取下吸附管密封，制備標(biāo)準(zhǔn)系列。用熱解吸氣相色譜法分析吸附管標(biāo)準(zhǔn)系列，以扣除空白后峰面積為縱坐標(biāo)，以待測物質(zhì)量為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。第20頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一樣品分析每支樣品吸附管按繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的操作步驟(即相同的解吸和濃縮條件及色譜分析條件)進(jìn)行分析，用保留時(shí)間定性，峰面積定量。結(jié)果計(jì)算將采樣體積按4.7.7換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積。計(jì)算TVOC，包括色譜圖中從正己烷到正十六烷之間的所有化合物。根據(jù)單一的校正曲線，對盡可能多的VOCs定量，至少應(yīng)對十個最高峰進(jìn)行定量，最后與TVOC一起列出這些化合物的名稱和濃度。計(jì)算已鑒定和定量的揮發(fā)性有機(jī)化合物的濃度Sid。用甲苯的響應(yīng)系數(shù)計(jì)算未鑒定的揮發(fā)性有機(jī)化合物的濃度Sun。Sid與Sun之和為TVOC的濃度與TVOC的值。如果檢測到的化合物超出了(K.1.8.2.2)中TVOC定義的范圍，那么這些信息應(yīng)該添加到TVOC值中。第21頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一VOC的危害

揮發(fā)VOC的危害很明顯，當(dāng)居室中VOC濃度超過一定濃度時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)人們感到頭痛、惡心、嘔吐、四肢乏力；嚴(yán)重時(shí)會抽搐、昏迷、記憶力減退。VOC傷害人的肝臟、腎臟、大腦和神經(jīng)系統(tǒng)。居室內(nèi)VOC污染近年來已引起各國重視。揮發(fā)TVOC對人體健康的影響主要是刺激眼睛和呼吸道，使皮膚過敏，使人產(chǎn)生頭痛、咽痛與乏力，其中還包含了很多致癌物質(zhì)。國家新家頒布的《民用建筑室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范》中，室內(nèi)空氣中TVOC的含量，已經(jīng)成為評價(jià)居室室內(nèi)空氣質(zhì)量是否合格的一項(xiàng)重要項(xiàng)目。在此標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的TVOC含量為Ⅰ類民用建筑工程：0.5mg/立方米、Ⅱ類民用建筑工程：0.6mg/立方米

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第22頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一燃燒法吸收洗滌法冷凝法吸附法生物法VOC控制方法第23頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一將有害氣體、蒸汽和液體或煙塵轉(zhuǎn)化為無害物適用于可燃或高溫分解的物質(zhì)。不能回收有用物質(zhì)，但是能回收熱量。1.燃燒法第24頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一燃燒法示意圖第25頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一2.吸收洗滌法溶劑吸收法采用低揮發(fā)性或不揮發(fā)行溶劑對VOCS進(jìn)行吸收。適用于濃度高、溫度低和壓力高的場合。第26頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一吸收洗滌法示意圖第27頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一3.冷凝法利用物質(zhì)在不同溫度下具有不同飽和和蒸汽壓這一性質(zhì)，降低溫度或提高壓力，使廢氣冷凝并分離。適用于體積分?jǐn)?shù)10-2以上的有機(jī)蒸汽。不適用于處理低濃度氣體，常作為其他方法的前處理，以降低有機(jī)負(fù)荷，護(hù)手有機(jī)物。第28頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一冷凝法示意圖第29頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一4.吸附法有機(jī)廢氣與多孔性固體接觸時(shí)，利用固體表面存在的分子吸引力或化學(xué)鍵力，把混合氣體中的有機(jī)物組分吸附留在固體表面。第30頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一吸附法示意圖第31頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一5.生物法附著在濾料介質(zhì)上的微生物在適宜的環(huán)境條件下，將有機(jī)成分作為碳源和能源，維持其生命活動，并將其分解為CO2和H2-O該方法設(shè)備簡單，運(yùn)行費(fèi)用低，較少形成二次污染第32頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一

生物法示意圖第33頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一從源頭控制吸附光催化氧化室內(nèi)VOC污染控制第34頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一從源頭控制選擇和開發(fā)綠色建筑裝飾材料，同時(shí)保持良好的通風(fēng)狀況有助于室內(nèi)空氣質(zhì)量的改善。第35頁，共40頁，2023年，2月20日，星期一吸附吸附技術(shù)是目前去除室內(nèi)VOC最常用的控制技術(shù)。常用的吸附劑有：活性炭、活性炭纖維、沸石、多孔粘土礦等。第36頁，共40頁，2023年，2月