挥发性有机物课件.ppt

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1、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

2、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

3、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

4、.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

5、.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，

6、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

7、，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.

8、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

9、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

10、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

11、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

12、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

13、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!,