挥发性有机物精.ppt

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1、挥发性有机物第1页，本讲稿共40页挥发性有机物挥发性有机物第2页，本讲稿共40页挥发性有机物，常用VOCVOC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TVOCTVOC来表示。第3页，本讲稿共40页VOCVOC的定义及分类的定义及分类按照世界卫生组织的定义沸点在按照世界卫生组织的定义沸点在50-250的化合物，的化合物，室温下饱和蒸汽压超过，室温下饱和蒸汽压超过133.32Pa温下以蒸汽形式存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、

2、烯类、卤烃类、酯类、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。醛类、酮类和其他。VOC的主要成分有：烃类、卤的主要成分有：烃类、卤代烃、氧烃和氮烃，它包括：苯系物、有机氯化物、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、酸和石油氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等烃化合物等第4页，本讲稿共40页VOCVOC的主要来源的主要来源v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

3、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%。第5页，本讲稿共40页VOC的测定v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。第6页，本讲稿共40页气相层析法的适用范围v本方法适用于分析自

4、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。第7页，本讲稿共40页设备：（一）吹气捕捉设备第8页，本讲稿共40页（二）气相层析仪第9页，本讲稿共40页v（三）纯水装置v（四）分析天平v（五）加热板：具有搅拌功能 （六）样品注射 系统v（七）冷藏箱v（八）玻璃容器 与样品容器：定 量瓶、样品瓶第10页，本讲稿共40页气相层析法所需的试剂v（一）溶剂：甲醇 分析试药级，纯度99.9%以上v（二）标准品：

5、1.氯乙烯 分析试药级v 2.1，1一二氯乙烯 分析试药级，纯度99.9%以上v3.三氯甲烷 分析试药级，纯度99.9%以上v4.1，1，1一三氯乙烷 分析试药级，纯度99.9%以上v5.四氯化碳 分析试药级，纯度99.9%以上v6.苯 分析试药级，纯度99.9%以上v7.1，2一二氯乙烷 分析试药级，纯度99.9%以上v8.三氯乙烯 分析试药级，纯度99.9%以上v9.一溴二氯甲烷 分析试药级，纯度99.9%以上v10.二溴一氯甲烷 分析试药级，纯度99.9%以上v11.三溴甲烷 分析试药级，纯度99.9%以上v12.1，4一二氯苯 分析试药级，纯度99.9%以上v（三）样品保存去氯剂：抗坏

6、血酸 分析试药级，纯度99.7%以上v（四）试剂水v（五）储存溶液v（六）中间储存溶液v（七）混合标准溶液v（八）检量溶液第11页，本讲稿共40页土壤中挥发性有机物的测定v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。第12页，本讲稿共40页测定北京郊区土壤中挥发性有机物实验部分v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v实验仪器：HP6890/5973型色谱-质谱联用仪第13页，本讲稿共40页vHP7695吹扫-捕集系统第14页，本讲稿共40页v样品分析：实验方法依据美国环保局的土样品分析：实验方法依据美国环

7、保局的土壤中低浓度壤中低浓度VOCs的标准方法进行，精确称的标准方法进行，精确称取取5g土样于吹脱管中，并把吹脱管装于捕土样于吹脱管中，并把吹脱管装于捕集系统，注入试剂水，进行吹扫捕集分析，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性，目标化合物根据外标法定量.第15页，本讲稿共40页结果与讨论v1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。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。分析结果也表明分析结果也表明VOCs浓度最低、种

8、类最少。非目标化合物主要是正构烷烃、甲基萘和酯浓度最低、种类最少。非目标化合物主要是正构烷烃、甲基萘和酯类等类等v2土壤样品含有大量的苯系物、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，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具有大量的化工企业，造成此处土壤污染较为严重v3样品中样品中VOCs的含量较高，苯系物的污染比较严重，乙醚、乙酸甲酯和乙的含量较高，苯系物的污染比较严重，乙醚、乙酸甲酯和

9、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。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v4采于北京市的东北郊，是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

10、区的主要污染源。污染最重的地方。说明交通是该地区的主要污染源。第16页，本讲稿共40页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vK.1.1 相关标准及依据v 本方法主要依据GB/T 18883室内空气质量标准。vK.1.2 原理v 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。vK.1.3 测定范围v本法适用于浓度范围为0.5g/m3100mg/m3之间的空气中VOCS的测定。vK.1

11、.4 试剂和材料v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。vK.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。第17页，本讲稿共40页vK.1.6 采样和样品保存v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。v采样后将管取

12、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。第18页，本讲稿共40页vK.1.7 分析步骤vK.1.7.1 样品的解吸和浓缩v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。第19页，本讲稿共40页标准曲线的绘制v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。v液体外标法：利用K.1.5.6的进样装置取15L含

13、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。v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。第20页，本讲稿共40页v 样品分析v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v将采样体积按4.7.7换算成标准状态下的采样体积。v 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。v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

14、量，最后与TVOC一起列出这些化合物的名称和浓度。v 计算已鉴定和定量的挥发性有机化合物的浓度Sid。v 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。v Sid与Sun之和为TVOC的浓度与TVOC的值。v 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。第21页，本讲稿共40页VOCVOC的危害的危害 v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。v挥发

15、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。v国家新家颁布的民用建筑室内环境污染控制规范民用建筑室内环境污染控制规范民用建筑室内环境污染控制规范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 0.5 mg/mg/立方米立方米立方米立方米、类民用建筑工程：0.6mg/0.6mg/立方米立方米立方米立方米。第22页，本讲稿共40页VOCVOC控制方法控制方法第23页，本讲稿共40页将有害气体、蒸汽和液体或烟尘转化为无

16、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。1.1.燃燃 烧烧法法第24页，本讲稿共40页燃烧法示意图燃烧法示意图第25页，本讲稿共40页2.2.吸收洗涤法吸收洗涤法v溶剂吸收法采用低挥发性或不挥发行溶剂对VOCS进行吸收。v适用于浓度高、温度低和压力高的场合。第26页，本讲稿共40页吸收洗涤法示意图吸收洗涤法示意图第27页，本讲稿共40页3.冷凝法冷凝法v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。v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。第28页，本讲

17、稿共40页冷凝法示意图冷凝法示意图第29页，本讲稿共40页4.4.吸附法吸附法v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。第30页，本讲稿共40页吸附法示意图吸附法示意图第31页，本讲稿共40页5.5.生物法生物法vv附着在滤料介质上的微生物在适宜的环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，境条件下，将有机成分作为碳源和能源，维持其生命活动，并将其分解为维持其生命活动，并将其分解为COCO2 2和和H H22O O vv该方法设备简单，运行费用低，较少形该方法设备简单，运行费用低，较少形成二次污染

18、成二次污染第32页，本讲稿共40页生物法示意图生物法示意图第33页，本讲稿共40页从源头控制从源头控制吸附吸附光催化氧化光催化氧化室内室内VOCVOC污染控制污染控制第34页，本讲稿共40页从源头控制从源头控制v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。第35页，本讲稿共40页吸附吸附v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。第36页，本讲稿共40页光催化氧化光催化氧化v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第37页，本讲稿共40页vv地地球球已已被被我我们们折折磨磨得得千千疮疮百百孔孔，如如果果我我们们再再这这样样继继续续下下去去后后果果将将不不堪堪设设想想第38页，本讲稿共40页保保护护地地球球，让让她她回回到到原原来来那那美美丽丽的的样样子子v 第39页，本讲稿共40页Thats all!Thats all!v Thank you!Thank you!第40页，本讲稿共40页