VOCs監(jiān)測(cè)的技術(shù)要點(diǎn)及常見問題

發(fā)布時(shí)間: 2022-07-18 點(diǎn)擊次數(shù): 1283

當(dāng)前，臭氧已經(jīng)成為僅次于PM2.5的影響優(yōu)良天數(shù)的重要因素，臭氧對(duì)空氣質(zhì)量的影響尤為明顯，加強(qiáng)VOCs監(jiān)測(cè)監(jiān)控作為控制VOCs 排放、遏制臭氧污染的一項(xiàng)重要工作受到公眾關(guān)注。

問：VOCs 污染的特點(diǎn)是什么？對(duì)其監(jiān)測(cè)有怎樣的重要性？

答：VOCs有兩大特點(diǎn)，一是種類繁多、成分復(fù)雜。按照化學(xué)結(jié)構(gòu)的差異，大氣VOCs包括十多類、成千上萬種有機(jī)物。二是來源廣泛、涉及面廣。VOCs來源于各種天然源及人為源的排放，涉及社會(huì)生產(chǎn)、生活的方方面面。

VOCs是臭氧和PM2.5的重要前體物，在陽光紫外線照射下與大氣中的氮氧化物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，形成臭氧等二次污染物或強(qiáng)化學(xué)活性的中間產(chǎn)物，增加臭氧地表濃度。同時(shí)，部分VOCs 本身也具有毒性、異味等性質(zhì)。這些都會(huì)對(duì)自然環(huán)境和人體健康產(chǎn)生不利影響。因此，控制VOCs成為降低臭氧濃度的關(guān)鍵之一。

加強(qiáng)對(duì)污染源的VOCs 監(jiān)測(cè)，有助于全面掌握我國(guó)各行業(yè)企業(yè)的VOCs 排放狀況，準(zhǔn)確評(píng)估VOCs治理設(shè)施的運(yùn)行效果并及時(shí)做出調(diào)整，科學(xué)支撐VOCs總量控制和削減核算，支撐污染政策的科學(xué)制訂和實(shí)施，并評(píng)估檢查治理成效，從而在根源上約束VOCs排放總量、遏制臭氧污染。

問：我國(guó)環(huán)境大氣VOCs監(jiān)測(cè)手段有哪些？現(xiàn)狀如何？監(jiān)測(cè)工作中存在哪些難點(diǎn)？

答：目前國(guó)內(nèi)常用的監(jiān)測(cè)手段主要是實(shí)驗(yàn)室手工監(jiān)測(cè)（離線監(jiān)測(cè)）和現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)監(jiān)測(cè)（在線監(jiān)測(cè)）兩種。離線監(jiān)測(cè)是將廢氣或環(huán)境空氣中的VOCs采樣后，將樣品送回實(shí)驗(yàn)室，用氣相色譜法或氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法進(jìn)行分析。離線采樣分析可能存在采樣時(shí)間長(zhǎng)、采樣過程中受人為干擾、樣品在采樣容器中較難保證穩(wěn)定性等問題。因此，許多研究機(jī)構(gòu)和儀器公司開發(fā)了大氣中VOCs的連續(xù)自動(dòng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)和儀器，可以提高VOCs監(jiān)測(cè)的時(shí)間分辨率，更好地幫助追蹤大氣中VOCs物質(zhì)的大氣化學(xué)過程。但總體而言，在線監(jiān)測(cè)在技術(shù)、裝備上還處在研究發(fā)展階段，這也是目前環(huán)境大氣VOCs監(jiān)測(cè)存在的難點(diǎn)之一。

在實(shí)際操作層面，大氣VOCs監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制技術(shù)研究亟待加強(qiáng)。單一的分析方法難以適用于所有種類的VOCs 監(jiān)測(cè)，需要根據(jù)目標(biāo)需求選擇合適的監(jiān)測(cè)方法。VOCs離線監(jiān)測(cè)的主要難點(diǎn)在于解決采樣的吸附、降解等損失難題，提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性、可靠性。VOCs在線監(jiān)測(cè)需要加強(qiáng)主要活性物質(zhì)監(jiān)測(cè)的技術(shù)、裝備研究攻關(guān)，提高設(shè)備的便捷性和性能穩(wěn)定性，以保證監(jiān)測(cè)的時(shí)效性和數(shù)據(jù)質(zhì)量。不同技術(shù)原理VOCs 監(jiān)測(cè)分析方法之間的比對(duì)監(jiān)測(cè)，也有待進(jìn)一步開展。

在法律法規(guī)和政策層面，為加強(qiáng)VOCs監(jiān)測(cè)管控，我國(guó)已制訂大氣污染法、環(huán)境保護(hù)稅法等法律法規(guī)，發(fā)布了排污許可證申請(qǐng)與核發(fā)技術(shù)規(guī)范、排污單位自行監(jiān)測(cè)技術(shù)指南等政策文件。但是，現(xiàn)有的VOCs在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)方法標(biāo)準(zhǔn)體系還有待完善。在《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3095-2012）中未對(duì)VOCs規(guī)定限值提出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，環(huán)境空氣VOCs 監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)結(jié)果缺少評(píng)價(jià)依據(jù)。需要針對(duì)不同性質(zhì)的VOCs增加分析目標(biāo)物種類，以覆蓋更多的VOCs 排放行業(yè)。目前，國(guó)家尚未發(fā)布便攜式儀器現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定VOCs 的方法標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)以及執(zhí)法等工作缺少監(jiān)測(cè)方法依據(jù)。

問：目前重點(diǎn)區(qū)域正在啟動(dòng)VOCs環(huán)境監(jiān)測(cè)，對(duì)于監(jiān)測(cè)點(diǎn)位的布設(shè)您有哪些建議？

答：從2018 年起，中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站就根據(jù)生態(tài)環(huán)境部統(tǒng)一部署，開始在京津冀及周邊、長(zhǎng)三角、珠三角等7 個(gè)地區(qū)78 個(gè)地級(jí)以上城市開展環(huán)境空氣VOCs監(jiān)測(cè)，掌握重點(diǎn)區(qū)域環(huán)境空氣VOCs及其對(duì)臭氧污染的影響狀況。今年夏季以來，總站按照生態(tài)環(huán)境部領(lǐng)導(dǎo)關(guān)于問題精準(zhǔn)、時(shí)間精準(zhǔn)、區(qū)位精準(zhǔn)、對(duì)象精準(zhǔn)、措施精準(zhǔn)“五個(gè)精準(zhǔn)”的要求，針對(duì)VOCs污染開展精細(xì)化監(jiān)測(cè)，以此加強(qiáng)臭氧預(yù)測(cè)工作。在全國(guó)重點(diǎn)區(qū)域，覆蓋整個(gè)臭氧污染季的VOCs手工和自動(dòng)監(jiān)測(cè)工作持續(xù)開展。截至今年4月，全國(guó)共有120余個(gè)城市開展了VOCs 監(jiān)測(cè)，其中60 余個(gè)城市開展了自動(dòng)監(jiān)測(cè)且大部分與總站聯(lián)網(wǎng)。

目前，相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)已應(yīng)用于環(huán)境質(zhì)量分析與管理工作，幫助我們初步掌握了全國(guó)重點(diǎn)城市VOCs濃度水平、化學(xué)組成、污染特征等信息，為我國(guó)VOCs 污染提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。同時(shí)，總站聯(lián)合科研院所、地方監(jiān)測(cè)站，在VOCs監(jiān)測(cè)的運(yùn)行維護(hù)、質(zhì)控核查和數(shù)據(jù)審核評(píng)估等方面初步形成了技術(shù)指導(dǎo)文件。

日前，生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《2020年揮發(fā)性有機(jī)物治理攻堅(jiān)方案》，提出十條措施目標(biāo)促進(jìn)實(shí)現(xiàn)VOCs排放量明顯下降，有效遏制夏季臭氧污染。

根據(jù)生態(tài)環(huán)境部部署，2020年夏季臭氧污染監(jiān)督幫扶工作中，總站將開展廢氣排污單位自行監(jiān)測(cè)抽測(cè)與專項(xiàng)檢查，對(duì)地方技術(shù)人員進(jìn)行VOCs 監(jiān)測(cè)技術(shù)培訓(xùn)；結(jié)合臭氧國(guó)控站、區(qū)縣站監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和VOCs監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，編制臭氧分析周報(bào)，提供精細(xì)化的預(yù)報(bào)產(chǎn)品；比較各城市臭氧和VOCs 的濃度水平，并在重點(diǎn)城市分析臭氧敏感性及VOCs來源，結(jié)合全國(guó)第二次污染源普查數(shù)據(jù)積極探索分析VOCs 特征及來源等，研究其對(duì)臭氧生成敏感性的影響，為監(jiān)督幫扶工作的成效評(píng)估提供技術(shù)支持。

通過上述能力建設(shè)工作，全國(guó)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站系統(tǒng)積累了監(jiān)測(cè)點(diǎn)位布設(shè)的相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。對(duì)重點(diǎn)區(qū)域VOCs 進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)，布設(shè)的監(jiān)測(cè)點(diǎn)位要能夠代表這個(gè)城市的特征，并盡可能選擇城區(qū)臭氧高值點(diǎn)位，以監(jiān)控其大影響，同時(shí)附近可以獲取氮氧化物、臭氧等監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。建議每個(gè)城市至少布設(shè)1個(gè)點(diǎn)位，并逐步進(jìn)行區(qū)域優(yōu)化，在上風(fēng)向、臭氧高值區(qū)、VOCs高濃度點(diǎn)、下風(fēng)向布設(shè)形成4 類點(diǎn)位。

除了考慮人口聚集的城市區(qū)域點(diǎn)位，建議針對(duì)企業(yè)聚集集中、污染物排放負(fù)荷較高的工業(yè)園區(qū)，包括各類涉VOCs園區(qū)，加強(qiáng)周邊敏感點(diǎn)的監(jiān)測(cè)布點(diǎn)。采樣位置應(yīng)符合國(guó)家相關(guān)空氣采樣規(guī)范的要求，避免周邊工廠、加油站、實(shí)驗(yàn)室、餐飲油煙等VOCs排放源的干擾，監(jiān)測(cè)期間禁止對(duì)站房進(jìn)行粉刷、鋪設(shè)防水瀝青等操作。

問：目前地方在開展VOCs監(jiān)測(cè)時(shí)存在哪些不足？您對(duì)此有哪些建議？

答：VOCs 監(jiān)測(cè)較常規(guī)污染物來說更加復(fù)雜，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的儀器配置有較高要求。比如，在監(jiān)測(cè)環(huán)境空氣中的VOCs物質(zhì)時(shí)，實(shí)驗(yàn)室需具備預(yù)冷凍濃縮前處理設(shè)備；要實(shí)現(xiàn)乙烯、乙炔、丙烷等低碳VOCs的測(cè)定，實(shí)驗(yàn)室的常規(guī)GC/MS 需增配FID 檢測(cè)器、中心切割裝置或冷柱溫箱等輔助設(shè)備。但是，目前很多地市級(jí)監(jiān)測(cè)站不具備這些硬件條件。

同時(shí)，監(jiān)測(cè)人員能力還有待提升。VOCs濃度范圍變化大、活性差異顯著、成分復(fù)雜、種類多，難以采用一種方法對(duì)所有化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)。針對(duì)VOCs 不同物種的大氣化學(xué)作用、人體健康效應(yīng)等不同監(jiān)測(cè)目的，需要以相應(yīng)的專業(yè)能力選擇不同的監(jiān)測(cè)技術(shù)和方法。

目前，省級(jí)及大部分地市級(jí)環(huán)境監(jiān)測(cè)站已具備一定的大氣VOCs實(shí)驗(yàn)室監(jiān)測(cè)能力，監(jiān)測(cè)的VOCs種類從20余種到100 余種不等。其中，對(duì)非甲烷總烴、苯系物、鹵代烴的測(cè)試能力為普遍，對(duì)硫醇硫醚、醛酮等種類的VOCs同時(shí)測(cè)定有所開展，但是對(duì)臭氧前體物中低沸點(diǎn)的VOCs（如乙烯、乙炔等）監(jiān)測(cè)能力不足。

因此，各地管理部門應(yīng)加以重視，加強(qiáng)監(jiān)督指導(dǎo)，為VOCs監(jiān)測(cè)工作提供組織和資源保障，將任務(wù)分解落實(shí)至責(zé)任部門和單位。指導(dǎo)督促排污單位落實(shí)自行監(jiān)測(cè)主體責(zé)任，將VOCs納入監(jiān)測(cè)范圍并進(jìn)行信息公開。同時(shí)，開展抽測(cè)抽查，規(guī)范排污單位自行監(jiān)測(cè)行為。加強(qiáng)VOCs執(zhí)法監(jiān)測(cè)能力建設(shè)，從人員培訓(xùn)、監(jiān)測(cè)用房和設(shè)備經(jīng)費(fèi)等方面切實(shí)加強(qiáng)保障、投入，提高各級(jí)生態(tài)環(huán)境管理部門的污染源VOCs執(zhí)法監(jiān)測(cè)能力。

VOCs監(jiān)測(cè)應(yīng)按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范開展，從儀器選型、安裝調(diào)試驗(yàn)收、日常運(yùn)行維護(hù)、質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)審核全流程做好管理，并建立相應(yīng)的質(zhì)量體系，確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠?；赩OCs監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)做好分析應(yīng)用工作，分析本地臭氧污染的主控因子，篩選VOCs關(guān)鍵影響活性成分，識(shí)別來源，讓監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)更好地為環(huán)境管理工作提供支撐。

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VOCs監(jiān)測(cè)的技術(shù)要點(diǎn)及常見問題