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区别 VOC|VOCs|TVOC|非甲烷总烃

   日期:2019-06-18     来源:实验与分析    浏览:0    

  在环境监测及评价过程中,VOC、VOCs、TVOC、非甲烷总烃(NMHC)是常见的有机污染物表征指标。这些指标对于环境监测有重要意义,但是由于含义、监测项目、监测方法等的差异又极易混淆。而在不同的环境监测过程中,选用合适的监测指标,进而采用正确的监测方法及评价体系,其监测结果才具有可信度。因此,正确区分VOC、VOCs、TVOC、非甲烷总烃之间的差异并运用于实践工作中,是环境工作者的必备技能。

  1、VOC

  VOC是挥发性有机化合物(volatile organic compounds)的英文缩写。普通意义上的VOC就是指挥发性有机物,只说明什么是挥发性有机物,或者是在什么条件下是挥发性有机物;

  各国对VOC的定义

  美国ASTM D3960-98标准将VOC定义为任何能参加大气光化学反应的有机化合物。美国联邦环保署(EPA)的定义:挥发性有机化合物是除CO、CO2、H2CO3、金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸铵外,任何参加大气光化学反应的碳化合物。

  世界卫生组织(WHO,1989)对总挥发性有机化合物(TVOC)的定义为,熔点低于室温而沸点在50~260℃之间的挥发性有机化合物的总称。

  有关色漆和清漆通用术语的国际标准ISO 4618/1-1998和德国DIN 55649-2000标准对VOC的定义是,原则上,在常温常压下,任何能自发挥发的有机液体和/或固体。同时,德国DIN 55649-2000标准在测定VOC含量时,又做了一个限定,即在通常压力条件下,沸点或初馏点低于或等于250℃的任何有机化合物。

  巴斯夫公司则认为,最方便和最常见的方法是根据沸点来界定哪些物质属于VOC,而最普遍的共识认为VOC是指那些沸点等于或低于250℃的化学物质。所以沸点超过250℃的那些物质不归入VOC的范畴,往往被称为增塑剂。

  VOC指标存在一定的不足,VOC种类繁多,但在监测和评价过程中不可能将所有挥发性有机物均囊括。因此,国内衍生出诸如VOCs、TVOC、非甲烷总烃等指标。

  2、VOCs

  VOCs基本上包含了所有挥发性有机污染物,强调对VOC各组分的分析,在此基础上分析各成分的加合结果。

  标准国标对于VOCs的监测,使用的是《环境空气 挥发性有机物的测定 罐采样/气相色谱-质谱法》(HJ 759-2015)。该方法可对直链烃、环烷烃、芳香烃、含氧化合物、苯系物、卤代烃等大多数挥发性有机物检测分析,检测组分多达67种,是目前VOCs检测组分最齐全的方法。

  3、TVOC

  定义室内空气研究人员通常将各种被测量的VOC加总称为总挥发性有机物TVOC(Total Volatile Organic Compounds)。

  我国《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)指出TOVC是利用Tenax GC或Tenax TA采样,用非极性色谱柱(极性指数小于3)分析,保留时间在正己烷和正十六烷之间的挥发性有机化合物。可见,TVOC是主要用于室内空气质量监测的指标,其检测项目主要是C6—C16之间的挥发性有机物。

  标准我国《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)明确了TVOC的一级、二级室内空气质量标准。目前,TVOC主要用于室内空气质量监测,可较为快速地监测挥发性有机物,用于空气质量好坏的定性指标。

  但该标准颁布时间相对较长,与近年来我国的经济发展带来的相关环境监管问题是否适应还有待商榷。由于TVOC主要用于室内空气质量监测,其排放标准则未颁布。TVOC的检测方法,《室内空气质量标准》(GB/T 18883-2002)推荐使用热解吸/毛细管气相色谱法。由于最终表示结果未涉及具体检测组分,在实际监测过程中,监测人员为求监测的快速性,常常少检测指标或者选择性的检测。也有采用手持式监测仪进行采样检测,这些仪器的灵敏度有限,检测效果可靠性不足。

  4、非甲烷总烃

  定义《大气污染物综合排放标准详解》中定义为:指除甲烷以外所有的总称,主要包括烷烃、烯烃、芳香烃和含氧烃等组分。

  烃类物质在通常条件下,除甲烷外多以液态或固态存在,并依据其分子量大小和结构形式的差别具有不同的蒸气压,因而作为大气污染物的,实际上是指具有C2~C12的烃类物质。

  烃类物质具有易燃易爆的特性,其具体的物理视单体组成及浓度而定。

  而《固定污染源排气中非甲烷总烃的测定 法》(HJ/T38-2017)中的定义为:指除甲烷以外的(其中主要是C2~C8)的总称。在规定的条件下所测得的非甲烷总烃,是对于有明显响应的除甲烷外总量,以碳计。

  标准环境空气中NMHC的检测方法参照《空气和废气监测方法(第四版)》共有三种方法,其中方法一和方法二分别检测空气中总烃和甲烷烃的含量,二者之差即为NMHC,两种方法均使用GC-FID进行检测。方法三使用GDX-102和TDX-01吸附管常温下采集空气,样品热解吸后进入GC-FID检测,测定结果以正戊烷计算。对于污染源NMHC的检测,则参照《固定污染源排气中非甲烷总烃的测定 气相色谱法》(HJ/T 38-2017)。该标准规定了组织排放和无组织排放NMHC的监测方法,使用双柱双FID气相色谱仪,直接进样,分别测定甲烷和总烃含量,二者之差即为NMHC含量。

  从非甲烷总烃、TVOC、VOCs 的定义可以看出,非 甲烷总烃主要指 C2 - C12之间的烃类物质,TVOC 主要 指 C6 到 C16之间的挥发性有机化合物,VOCs 的范围 相对较广,基本上包含了所有的挥发性有机污染物。

  从监测方法的比较上可以看出,TVOC 和 VOCs 标准监测方法相对较少,非甲烷总烃有多种监测方 法; VOCs 监测时不同的采样方式,体现的污染物特征不同。

 
 
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