挥发性有机物课件.ppt
挥发性有机物,挥发性有机物，常用VOC表示，它是Volatile OrganicCompound三个词第一个字母的缩写，总挥发性有机物有时也用TVOC来表示。,VOC的定义及分类,按照世界卫生组织的定义沸点在50-250的化合物，室温下饱和蒸汽压超过133.32Pa温下以蒸汽形式存在于空气中的一类有机物。按其化学结构的不同，可以进一步分为八类：烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醛类、酮类和其他。VOC的主要成分有：烃类、卤代烃、氧烃和氮烃，它包括：苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等,VOC的主要来源,在室外，主要来自燃料燃烧和交通运输产生的工业废气、汽车尾气、光化学污染等；而在室内则主要来自燃煤和天然气等燃烧产物、吸烟、采暖和烹调等的烟雾。建筑和装饰材料、家具、家用电器、清洁剂和 人体本身的排放等。在室内装饰过程中，VOC主要来自油漆、涂料和胶粘剂。一般油漆中VOC含量在0.4-1.0mg.m3。由于VOCs具有强挥发性，一般情况下，油漆施工后的10小时内，可挥发出90%，而溶剂中的VOC在油漆风干过程中只释放总量的25%。,VOC的测定,水中挥发性有机物检测方法吹气捕捉/填充管柱：含挥发性有机物之水样，以密封瓶采样后并保存在低温状态下，再以注射针取出水样注入吹气捕捉设备中浓缩。经浓缩后之样品继以载流气体导入气相层析仪分离测定，并借电子捕捉侦测器或火焰离子华侦测器检测样品中挥发性有机物之含量。,气相层析法的适用范围,本方法适用于分析自来水、矿泉水、饮用水、河川水、水库水、湖泊水及地下水中的挥发性有机物：氯乙烯、1，1一二氯乙烯、三氯甲烷、1，1，1一三氯乙烷，四氯化碳，苯，1，2一二氯乙烷，三氯乙烯，一溴二氯甲烷、二溴一氯甲烷，三溴甲烷及1，4一二氯苯等，共十二种化合物。,设备：（一）吹气捕捉设备,（二）气相层析仪,（三）纯水装置（四）分析天平（五）加热板：具有搅拌功能（六）样品注射 系统（七）冷藏箱（八）玻璃容器 与样品容器：定 量瓶、样品瓶,气相层析法所需的试剂,（一）溶剂：甲醇 分析试药级，纯度99.9%以上（二）标准品：1.氯乙烯 分析试药级 2.1，1一二氯乙烯 分析试药级，纯度99.9%以上3.三氯甲烷 分析试药级，纯度99.9%以上4.1，1，1一三氯乙烷 分析试药级，纯度99.9%以上5.四氯化碳 分析试药级，纯度99.9%以上6.苯 分析试药级，纯度99.9%以上7.1，2一二氯乙烷 分析试药级，纯度99.9%以上8.三氯乙烯 分析试药级，纯度99.9%以上9.一溴二氯甲烷 分析试药级，纯度99.9%以上10.二溴一氯甲烷 分析试药级，纯度99.9%以上11.三溴甲烷 分析试药级，纯度99.9%以上12.1，4一二氯苯 分析试药级，纯度99.9%以上（三）样品保存去氯剂：抗坏血酸 分析试药级，纯度99.7%以上（四）试剂水（五）储存溶液（六）中间储存溶液（七）混合标准溶液（八）检量溶液,土壤中挥发性有机物的测定,土壤中的挥发性有机污染物可通过挥发进入大气,渗透污染地下水,通过地表径流进入水体等。,测定北京郊区土壤中挥发性有机物实验部分,土壤样品的采集：四个土壤样品采自北京城近郊。在棕色广口瓶中密封保存，尽快送至实验室测定实验仪器：HP6890/5973型色谱-质谱联用仪,HP7695吹扫-捕集系统,样品分析：实验方法依据美国环保局的土壤中低浓度VOCs的标准方法进行，精确称取5g土样于吹脱管中，并把吹脱管装于捕集系统，注入试剂水，进行吹扫捕集分析，检测到的化合物用保留时间和质谱库进行定性，目标化合物根据外标法定量.,结果与讨论,1采样点位于北京市郊区的西南角，离城区最远，附近主要是农田，没有明显的污染源。分析结果也表明VOCs浓度最低、种类最少。非目标化合物主要是正构烷烃、甲基萘和酯类等2土壤样品含有大量的苯系物、C11-C14的烷烃、酮类和挥发性氯代烃等。这个土样采自北京市的东南郊，主要为农田并且靠近路边，但是西北方为化工区，具有大量的化工企业，造成此处土壤污染较为严重3样品中VOCs的含量较高，苯系物的污染比较严重，乙醚、乙酸甲酯和乙酸乙酯的含量远远高于其它三个样品，本采样点位于北京市的西贝郊，周边为圆明园、颐和园及其一些生活小区。由此可以分析得出，该处的污染除了交通污染外，居民区燃煤、园林废物的燃烧及农作物的焚烧有相当大的作用。酯类可能主要来源于附近的高等植物，以及家庭装潢用涂料溶剂4采于北京市的东北郊，是VOCs污染最重的地方。说明交通是该地区的主要污染源。,室内空气中总挥发性有机物的测定方法毛细管气相色谱法,K.1.1 相关标准及依据 本方法主要依据GB/T 18883室内空气质量标准。K.1.2 原理 选择合适的吸附剂(Tenax GC或Tenax TA)，用吸附管采集一定体积的空气样品，空气流中的挥发性有机化合物保留在吸附管中。采样后，将吸附管加热，解吸挥发性有机化合物，待测样品随惰性载气进入毛细管气相色谱仪。用保留时间定性，峰高或峰面积定量。K.1.3 测定范围本法适用于浓度范围为0.5g/m3100mg/m3之间的空气中VOCS的测定。K.1.4 试剂和材料分析过程中使用的试剂应为色谱纯；如果为分析纯，需经纯化处理，保证色谱分析无杂峰。K.1.4.1 VOCS：为了校正浓度，需用VOCS作为基准试剂，配成所需浓度的标准溶液或标准气体，然后采用液体外标法或气体外标法将其定量注入吸附管。,K.1.6 采样和样品保存将吸附管与采样泵用塑料或硅橡胶管连接。个体采样时，采样管垂直安装在呼吸带；固定位置采样时，选择合适的采样位置。打开采样泵，调节流量，以保证在适当的时间内获得所需的采样体积(110L)。如果总样品量超过1mg，采样体积应相应减少。记录采样开始和结束时的时间、采样流量、温度和大气压力。采样后将管取下，密封管的两端或将其放入可密封的金属或玻璃管中。样品可保存14d。,K.1.7 分析步骤K.1.7.1 样品的解吸和浓缩将吸附管安装在热解吸仪上，加热，使有机蒸气从吸附剂上解吸下来，并被载气流带入冷阱，进行预浓缩，载气流的方向与采样时的方向相反。然后再以低流速快速解吸，经传输线进入毛细管气相色谱仪。传输线的温度应足够高，以防止待测成分凝结。,标准曲线的绘制,气体外标法：用泵准确抽取100g/m3的标准气体100mL、200mL、400mL、1L、2L、4L、10L、通过吸附管，制备标准系列。液体外标法：利用K.1.5.6的进样装置取15L含液体组分100g/mL和10g/mL的标准溶液注入吸附管，同时用100mL/min的惰性气体通过吸附管，5min后取下吸附管密封，制备标准系列。用热解吸气相色谱法分析吸附管标准系列，以扣除空白后峰面积为纵坐标，以待测物质量为横坐标，绘制标准曲线。,样品分析每支样品吸附管按绘制标准曲线的操作步骤(即相同的解吸和浓缩条件及色谱分析条件)进行分析，用保留时间定性，峰面积定量。结果计算将采样体积按4.7.7换算成标准状态下的采样体积。计算TVOC，包括色谱图中从正己烷到正十六烷之间的所有化合物。根据单一的校正曲线，对尽可能多的VOCs定量，至少应对十个最高峰进行定量，最后与TVOC一起列出这些化合物的名称和浓度。计算已鉴定和定量的挥发性有机化合物的浓度Sid。用甲苯的响应系数计算未鉴定的挥发性有机化合物的浓度Sun。Sid与Sun之和为TVOC的浓度与TVOC的值。如果检测到的化合物超出了(K.1.8.2.2)中TVOC定义的范围，那么这些信息应该添加到TVOC值中。,VOC的危害,挥发VOC的危害很明显，当居室中VOC浓度超过一定浓度时，在短时间内人们感到头痛、恶心、呕吐、四肢乏力；严重时会抽搐、昏迷、记忆力减退。VOC伤害人的肝脏、肾脏、大脑和神经系统。居室内VOC污染近年来已引起各国重视。挥发TVOC对人体健康的影响主要是刺激眼睛和呼吸道，使皮肤过敏，使人产生头痛、咽痛与乏力，其中还包含了很多致癌物质。国家新家颁布的民用建筑室内环境污染控制规范中，室内空气中TVOC的含量，已经成为评价居室室内空气质量是否合格的一项重要项目。在此标准中规定的TVOC含量为类民用建筑工程：0.5 mg/立方米、类民用建筑工程：0.6mg/立方米。,燃烧法吸收洗涤法冷凝法吸附法生物法,VOC控制方法,将有害气体、蒸汽和液体或烟尘转化为无害物适用于可燃或高温分解的物质。不能回收有用物质，但是能回收热量。,1.燃 烧法,燃烧法示意图,2.吸收洗涤法,溶剂吸收法采用低挥发性或不挥发行溶剂对VOCS进行吸收。适用于浓度高、温度低和压力高的场合。,吸收洗涤法示意图,3.冷凝法,利用物质在不同温度下具有不同饱和和蒸汽压这一性质，降低温度或提高压力，使废气冷凝并分离。适用于体积分数10-2以上的有机蒸汽。不适用于处理低浓度气体，常作为其他方法的前处理，以降低有机负荷，护手有机物。,冷凝法示意图,4.吸附法,有机废气与多孔性固体接触时，利用固体表面存在的分子吸引力或化学键力，把混合气体中的有机物组分吸附留在固体表面。,吸附法示意图,5.生物法,附着在滤料介质上的微生物在适宜的环境条件下，将有机成分作为碳源和能源，维持其生命活动，并将其分解为CO2和H2O 该方法设备简单，运行费用低，较少形成二次污染,生物法示意图,从源头控制吸附光催化氧化,室内VOC污染控制,从源头控制,选择和开发绿色建筑装饰材料，同时保持良好的通风状况有助于室内空气质量的改善。,吸附,吸附技术是目前去除室内VOC最常用的控制技术。常用的吸附剂有：活性炭、活性炭纤维、沸石、多孔粘土矿等。,光催化氧化,光催化氧化技术主要是利用二氧化钛的光催化性能，氧化吸附在催化剂表面的VOC，生成CO2和H2O,地球已被我们折磨得千疮百孔，如果我们再这样继续下去后果将不堪设想,保护地球，让她回到原来那美丽的样子,Thats all!Thank you!,
