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北極星VOCs在線訊:摘要：結合我國“十二五”大氣揮發性有機物(VOCs)污染防治要求和當前國內外相關監測管理現狀，研究分析了適合我國固定污染源廢氣VOCs排放在線監測的儀器系統結構和技術特點，進而從系統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排放在線監測技術特點的發展需求．

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境問題之一．揮發性有機物(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、印刷等工業源，其特點是排放強度大、濃度高、污染物種類多、持續時間長，對區域環境影響大’．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，改善區域城市大氣環質量的有效手段之一；環境保護部《重點區域大氣污染防治“十二五”規劃》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測和評估．目前，我國針對固定污染源VOCs排放監測仍主要以現場手工采樣回到實驗室分析為主，在歐美等發達國家環氧乙烷報警器，針對固定污染源廢氣VOCs排放監測的連續自動監測儀器已經逐步廣泛應用“，在節省人力物力的同時大大提高了污染源VOCs監測的準確可靠程度“．我國國產成熟的固定污染源廢氣VOCs在線監測儀器目前還處于研制階段廢氣排放監測儀，現有安裝使用的污染源廢氣VOCs監測設備，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監測管理現狀

對固定污染源廢氣VOCs的監測和管理，美國環保署(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涂料等行業固定污染源廢氣VOCs排放限值和監測管理要求．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測儀，建議根據廢氣流量、VOCs濃度等監測結果選擇控制技術，達到控制水平；該項法規于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排放的監測和控制．

我國污染源廢氣VOCs排放監測和控制起步較晚，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．但由于相關行業的排放標準中VOCs指標欠缺或不夠完善，該標準在執行過程中缺乏針對性，并沒有發揮有效的VOCs污染防治作用．近年來，隨著國家對環境空氣質量VOCs監測和管理的重視，各行業和地方陸續出臺了有關VOCs排放監測和控制的技術標準和規定，詳見表1．

美國、歐洲等發達國家和地區已經針對有機物的連續排放監測制定了一些法規¨．美國聯邦法規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、涂料和印刷業、有機合成工業等VOCs排放源提出了連續監測要求．歐盟廢物焚燒指令(2000／76／EC)要求連續監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排放監測的SO2、NO等組分，VOCs監測頻次和監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性有機物指標如非甲烷總烴、總揮發性有機物等，提出現場連續自動監測的要求．例如：北京市DB11／501—2007地方標準中規定，對于非甲烷總烴以及其他可以實現連續自動監測的大氣污染物，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自動監測設備；DB11／447-2007標準中同樣規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自動監測設備．

2固定污染源廢氣VOCs在線監測系統結構和技術比較

2．1固定源廢氣VOCs在線監測系統結構特點

目前，應用在污染源現場的固定污染源廢氣VOCs在線監測系統(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狀態參數的采集、存儲、記錄、計算處理以及數據上傳等．

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