挥发性有机物VOCs检测方法与治理

挥发性有机物VOCs检测方法与治理

胡晓峰

中国航发动力股份有限公司  陕西省西安市   710021

摘要：挥发性有机物VOCS作为一种相对较为严重的大气污染物，更是PM2.5的前体物质，对VOCs检测与治理是能够有效的改善环境。对此，本文主要对挥发性有机物VOCs的检测方法展开研究，并提出一定的治理建议，希望可以为相关人士提供一定参考。

关键词：挥发性有机物；检测方法；治理方法

引言

挥发性有机物对大气环境的影响严重，作为目前我国大气环境治理领域的一项相对薄弱环节，其控制和指导的方法亟待进一步的研究和改进。制定的国家大气环境改善重大计划的工作中，对VOCs控制水平也有了更加严格的要求。通过开展对大气环境中VOCs的检测工作，是进一步了解其浓度和水平状况、量化来源，以及评价VOCs对大气污染贡献水平的重要依据。

一、挥发性有机物VOCs的危害

（一）对人体的危害

首先，挥发性有机物所散发出的味道难闻刺鼻并带有强烈刺激性，如果过多吸入了这种毒气的话，可能会影响到人的呼吸系统。其次，自发性有机物超过规定含量时，在短时间内人就会产生头疼、恶心、乏力等，严重时发生惊厥、晕厥，将会影响到人的肝、肾功能、脑部和神经，导致记忆力下降等严重后果。再者，挥发性有机物中其实也存在着一些具有致癌、致畸性和致突变的物质，也将会对人类健康产生巨大的影响。

（二）对环境的危害

除了对人体会形成影响之外，挥发性的有机物对大气环境也会产生较大的危害，例如会造成雾霾天气，破坏臭氧层，或者造成温室效应等。挥发性有机物VOCs，是形成空气细颗粒物PM2.5、臭氧发生器是空气二次污染的主要前驱污染物，另外还有由此产生的灰霾、光化学烟雾等大气环境问题。然而，由于中国工业化和城市化的高速发展及其对资源消费的持续增长，以PM2.5与O3为特征的区域性复合型环境大气污染问题日益突出，区域内环境中重大空气污染现象在大范围内同时出现的频次日益增多，严重干扰着中国经济社会的可持续发展，严重影响着人民大众身体健康。VOCs中碳氢化合物与氮氧化合物，在紫外光的强烈辐射和化学反应中产生的超高臭氧浓度，都可以引起大气光化学烟尘的大量产生，从而影响自然界生命和植物生长与发育。同时由于橡胶制品又是光化学雾的重要表征产品，因此VOCs也是引起大气环境中臭氧浓度的上升，进而引起区域性光化学雾、酸雨和雾霾的综合危害的重要原因之一。而VOCS又通过吸附、冷凝、再氧化的方式，与空气中的金属氧化剂、硝酸、臭氧化合物等物质发生化学反应形成二次的有机微粒，然后再转化成PM2.5。

二、挥发性有机物VOCs检测方法

（一）高效液相色谱法

高效液相色谱法，是目前在化工研究行业中使用最普遍的一类，具备高速、高效、高智能化、高灵敏性特点的柱层分析仪技术。和传统气相色谱法同样，高效液相色谱法也是先使固相液成为流动相，然后在通过高压输液装置后，再把缓冲液泵人固定了的色谱分析法柱中，并在柱内分散后再通过检测仪进行定量分析。高效液相色谱法的主要传感器类型包括紫外检测器、示差折光检测器等。将高效液相色谱法应用于对中沸点、大分子、有一定稳定性的有机物质的检测上，尽管高效液相色谱法对溶剂的要求并不受挥发性的影响，但由于其生产成本比较昂贵，而且所用的溶剂大都具有较高放射性，因此影响了稳定性。

（二）比色管检测法

比色管检测技术主要由产生演色型气体的玻璃管和喘气采样泵组成，设计简洁，应用性好。当演色性物质和抽人的空气反应时，空气含量和演色性长度是呈比例的。测定前，用取样泵把空气抽人测试管，当测试空气与有测试管的物质反应，在反应完成时，利用空气含量和演色性长度的比例关系直观得出物质的大致浓度含量。

（三）化学法分析

化学分析法，是指利用VOCs中一些有一定物理或化学特点的化合物，在进行化学反应后能被是被的物理变化，如色泽，香味等，这种变化采用相应的手段检测，以便鉴别其各部分的含量。如甲醛在pH值为六的醋酸一乙酸铵缓冲溶液中和乙酰丙酮酸反应，可生产稳定的黄色化合物，利用该测定吸光度即可计算其浓度，以便判断甲醛的实际浓度。

三、挥发性有机物VOCs的治理方法

（一）回收法处理

VOCs的回收法包括吸附法、吸附法、冷凝法和膜分离法，利用上述方法可以通过不同的化学手段对VOCs进行脱除，从而减少了其浓度。而吸附方法则主要通过固体吸附剂(活性炭、分子筛)对废气进行吸收处理。而吸收法是一种利用具有微孔结构的吸收材料，其的主要原理是通过利用这些吸收材料，通过将物质中的吸收材料吸附在吸附剂的表面上，然后再通过对吸附剂表面的吸附将有机物从主体中分离，从而对废气进行有效解决。吸附法一般是采用较少挥发性，甚至不挥发性的表面活性剂对VOCs进行吸附的，主要通过对化合物在吸收剂中的溶解性和化学反应特性的不同而加以处理。吸收方法主要应用于在浓度较高、温度较低和压强较大情况下气相污染物的处理。目前使用的吸附剂:由于活性碳的性质很好，这主要是因为活性碳有很大的比表面积，使得活性碳拥有很大的吸收能力;另一个方法则是沸石分子筛，由于这种高吸附性它有着均匀的微孔构造，它能够使这些微观结构产生很大的选择性。它能够使它们产生很大的优势，在所有吸收VOCs的处理过程中，它们都具有很大的去除效果，也就能够使它们起到了吸收VOCs的效果，并且因为它的能耗较少，而且工艺技术比较成熟，所以，这些方法在一般的公司中都很容易推广使用，并处理VOCs后将其净化。

（二）分解法处理

分解方式主要有燃烧法、光催化法等，其中燃烧方法能够利用VOCs很容易被燃烧的特性，达到了减少其危害范围的目的。而燃烧方式则可以将VOCs很快转化为无机的较小元素，也因此降低了其危害范围。焚烧法主要包括了直接焚烧法、催化点燃法二大类。直接点燃法是指利用金属的化学性质，直接把金属作为燃料并进行焚烧处理。催化剂焚烧借助一种催化剂使有机废物可以通过类似热氧化的途径，将其通过焚烧的方式，来处置有机废物的方式，通常使用有机物铂、钯等贵金属做催化剂。而光催化处置法是指使用性能良好的高活性碳为介质，然后再使用光催化剂，如二氧化钛、二氧化锌等对VOCs的分解过程进行处理。光催化氧化法主要利用人工紫外光灯管产生的真空紫外光激活光催化材料，氧化吸附在催化剂表面的VOCs，光催化氧化虽然能有效分解vocs，但也存在反应速率慢、光子效率低、催化剂易失活、O3含量大等缺点。

结束语

综上所述，VOCs的品种很多，特性不同，污染条件多变，处理技术复杂，目前还有大量的实用技术可供人们加以选用。首先必须全面掌握各种管理技术的优点以及合理的应用范围，在技术上与经济效益上加以综合分析，以达到良好的管理效益。

参考文献

[1]阚子建。挥发性有机物VOCs检测方法及治理措施研究[J]。当代化工研究，2022(14):42-44。

[2]李莉娜，夏青，秦承华，刘通浩，敬红，潘本锋。挥发性有机物排放监测监管主要问题和对策探析[J]。环境保护，2020，48(15):27-32。

[3]朱劲松，王刚。挥发性有机物VOCs监测方法与治理技术[J]。化工管理，2017(27):164。