VOCs監測的技術(shù)要點(diǎn)及常見(jiàn)問(wèn)題

發(fā)布時(shí)間: 2022-07-18 點(diǎn)擊次數: 1408

當前，臭氧已經(jīng)成為僅次于PM2.5的影響優(yōu)良天數的重要因素，臭氧對空氣質(zhì)量的影響尤為明顯，加強VOCs監測監控作為控制VOCs 排放、遏制臭氧污染的一項重要工作受到公眾關(guān)注。

問(wèn)：VOCs 污染的特點(diǎn)是什么？對其監測有怎樣的重要性？

答：VOCs有兩大特點(diǎn)，一是種類(lèi)繁多、成分復雜。按照化學(xué)結構的差異，大氣VOCs包括十多類(lèi)、成千上萬(wàn)種有機物。二是來(lái)源廣泛、涉及面廣。VOCs來(lái)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(yáng)光紫外線(xiàn)照射下與大氣中的氮氧化物發(fā)生化學(xué)反應，形成臭氧等二次污染物或強化學(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。

加強對污染源的VOCs 監測，有助于全面掌握我國各行業(yè)企業(yè)的VOCs 排放狀況，準確評估VOCs治理設施的運行效果并及時(shí)做出調整，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(wèn)：我國環(huán)境大氣VOCs監測手段有哪些？現狀如何？監測工作中存在哪些難點(diǎn)？

答：目前國內常用的監測手段主要是實(shí)驗室手工監測（離線(xiàn)監測）和現場(chǎng)自動(dòng)監測（在線(xiàn)監測）兩種。離線(xiàn)監測是將廢氣或環(huán)境空氣中的VOCs采樣后，將樣品送回實(shí)驗室，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(xiàn)采樣分析可能存在采樣時(shí)間長(cháng)、采樣過(guò)程中受人為干擾、樣品在采樣容器中較難保證穩定性等問(wèn)題。因此，許多研究機構和儀器公司開(kāi)發(fā)了大氣中VOCs的連續自動(dòng)在線(xiàn)監測技術(shù)和儀器，可以提高VOCs監測的時(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(guò)程。但總體而言，在線(xiàn)監測在技術(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監測存在的難點(diǎn)之一。

在實(shí)際操作層面，大氣VOCs監測質(zhì)量控制技術(shù)研究亟待加強。單一的分析方法難以適用于所有種類(lèi)的VOCs 監測，需要根據目標需求選擇合適的監測方法。VOCs離線(xiàn)監測的主要難點(diǎn)在于解決采樣的吸附、降解等損失難題，提高監測的準確性、可靠性。VOCs在線(xiàn)監測需要加強主要活性物質(zhì)監測的技術(shù)、裝備研究攻關(guān)，提高設備的便捷性和性能穩定性，以保證監測的時(shí)效性和數據質(zhì)量。不同技術(shù)原理VOCs 監測分析方法之間的比對監測，也有待進(jìn)一步開(kāi)展。

在法律法規和政策層面，為加強VOCs監測管控，我國已制訂大氣污染法、環(huán)境保護稅法等法律法規，發(fā)布了排污許可證申請與核發(fā)技術(shù)規范、排污單位自行監測技術(shù)指南等政策文件。但是，現有的VOCs在線(xiàn)監測系統方法標準體系還有待完善。在《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》（GB 3095-2012）中未對VOCs規定限值提出相關(guān)標準，環(huán)境空氣VOCs 監測數據結果缺少評價(jià)依據。需要針對不同性質(zhì)的VOCs增加分析目標物種類(lèi)，以覆蓋更多的VOCs 排放行業(yè)。目前，國家尚未發(fā)布便攜式儀器現場(chǎng)測定VOCs 的方法標準，現場(chǎng)監測以及執法等工作缺少監測方法依據。

問(wèn)：目前重點(diǎn)區域正在啟動(dòng)VOCs環(huán)境監測，對于監測點(diǎn)位的布設您有哪些建議？

答：從2018 年起，中國環(huán)境監測總站就根據生態(tài)環(huán)境部統一部署，開(kāi)始在京津冀及周邊、長(cháng)三角、珠三角等7 個(gè)地區78 個(gè)地級以上城市開(kāi)展環(huán)境空氣VOCs監測，掌握重點(diǎn)區域環(huán)境空氣VOCs及其對臭氧污染的影響狀況。今年夏季以來(lái)，總站按照生態(tài)環(huán)境部領(lǐng)導關(guān)于問(wèn)題精準、時(shí)間精準、區位精準、對象精準、措施精準“五個(gè)精準”的要求，針對VOCs污染開(kāi)展精細化監測，以此加強臭氧預測工作。在全國重點(diǎn)區域，覆蓋整個(gè)臭氧污染季的VOCs手工和自動(dòng)監測工作持續開(kāi)展。截至今年4月，全國共有120余個(gè)城市開(kāi)展了VOCs 監測，其中60 余個(gè)城市開(kāi)展了自動(dòng)監測且大部分與總站聯(lián)網(wǎng)。

目前，相關(guān)監測數據已應用于環(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VOCs 污染提供了基礎數據。同時(shí)，總站聯(lián)合科研院所、地方監測站，在VOCs監測的運行維護、質(zhì)控核查和數據審核評估等方面初步形成了技術(shù)指導文件。

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

根據生態(tài)環(huán)境部部署，2020年夏季臭氧污染監督幫扶工作中，總站將開(kāi)展廢氣排污單位自行監測抽測與專(zhuān)項檢查，對地方技術(shù)人員進(jìn)行VOCs 監測技術(shù)培訓；結合臭氧國控站、區縣站監測數據和VOCs監測數據，編制臭氧分析周報，提供精細化的預報產(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(lái)源，結合全國第二次污染源普查數據積極探索分析VOCs 特征及來(lái)源等，研究其對臭氧生成敏感性的影響，為監督幫扶工作的成效評估提供技術(shù)支持。

通過(guò)上述能力建設工作，全國生態(tài)環(huán)境監測站系統積累了監測點(diǎn)位布設的相關(guān)經(jīng)驗。對重點(diǎn)區域VOCs 進(jìn)行環(huán)境監測，布設的監測點(diǎn)位要能夠代表這個(gè)城市的特征，并盡可能選擇城區臭氧高值點(diǎn)位，以監控其大影響，同時(shí)附近可以獲取氮氧化物、臭氧等監測數據。建議每個(gè)城市至少布設1個(gè)點(diǎn)位，并逐步進(jìn)行區域優(yōu)化，在上風(fēng)向、臭氧高值區、VOCs高濃度點(diǎn)、下風(fēng)向布設形成4 類(lèi)點(diǎn)位。

除了考慮人口聚集的城市區域點(diǎn)位，建議針對企業(yè)聚集集中、污染物排放負荷較高的工業(yè)園區，包括各類(lèi)涉VOCs園區，加強周邊敏感點(diǎn)的監測布點(diǎn)。采樣位置應符合國家相關(guān)空氣采樣規范的要求，避免周邊工廠(chǎng)、加油站、實(shí)驗室、餐飲油煙等VOCs排放源的干擾，監測期間禁止對站房進(jìn)行粉刷、鋪設防水瀝青等操作。

問(wèn)：目前地方在開(kāi)展VOCs監測時(shí)存在哪些不足？您對此有哪些建議？

答：VOCs 監測較常規污染物來(lái)說(shuō)更加復雜，對實(shí)驗室的儀器配置有較高要求。比如，在監測環(huán)境空氣中的VOCs物質(zhì)時(shí)，實(shí)驗室需具備預冷凍濃縮前處理設備；要實(shí)現乙烯、乙炔、丙烷等低碳VOCs的測定，實(shí)驗室的常規GC/MS 需增配FID 檢測器、中心切割裝置或冷柱溫箱等輔助設備。但是，目前很多地市級監測站不具備這些硬件條件。

同時(shí)，監測人員能力還有待提升。VOCs濃度范圍變化大、活性差異顯著(zhù)、成分復雜、種類(lèi)多，難以采用一種方法對所有化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行準確監測。針對VOCs 不同物種的大氣化學(xué)作用、人體健康效應等不同監測目的，需要以相應的專(zhuān)業(yè)能力選擇不同的監測技術(shù)和方法。

目前，省級及大部分地市級環(huán)境監測站已具備一定的大氣VOCs實(shí)驗室監測能力，監測的VOCs種類(lèi)從20余種到100 余種不等。其中，對非甲烷總烴、苯系物、鹵代烴的測試能力為普遍，對硫醇硫醚、醛酮等種類(lèi)的VOCs同時(shí)測定有所開(kāi)展，但是對臭氧前體物中低沸點(diǎn)的VOCs（如乙烯、乙炔等）監測能力不足。

因此，各地管理部門(mén)應加以重視，加強監督指導，為VOCs監測工作提供組織和資源保障，將任務(wù)分解落實(shí)至責任部門(mén)和單位。指導督促排污單位落實(shí)自行監測主體責任，將VOCs納入監測范圍并進(jìn)行信息公開(kāi)。同時(shí)，開(kāi)展抽測抽查，規范排污單位自行監測行為。加強VOCs執法監測能力建設，從人員培訓、監測用房和設備經(jīng)費等方面切實(shí)加強保障、投入，提高各級生態(tài)環(huán)境管理部門(mén)的污染源VOCs執法監測能力。

VOCs監測應按照相關(guān)標準、規范開(kāi)展，從儀器選型、安裝調試驗收、日常運行維護、質(zhì)量控制、數據審核全流程做好管理，并建立相應的質(zhì)量體系，確保監測數據準確可靠?；赩OCs監測數據做好分析應用工作，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，識別來(lái)源，讓監測數據更好地為環(huán)境管理工作提供支撐。

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