背景介绍
北京市环保部门新发布了五项大气污染物排放地方标准,涉及火葬场、锅炉、炼油与石油化工、印刷、家具制造等行业领域。五项标准将于2015年7月1日起实施,标准规定的污染物排放限值均达到国际先进水平。
挥发性有机物(VOCs)排放是此次新标准控制的重点,五项标准中有三项涉及挥发性有机物排放控制,分别是印刷业、家具业和炼油与石油化工。新标准首次提出了限制原辅材料中挥发性有机物含量的指标,以及工艺措施和管理要求,力争从源头上综合控制挥发性有机物的排放。
VOCs在常温下可以蒸发物的形式存在于空气中,它具有不同程度的毒性、刺激性、致癌性和特殊的气味性,这些都会对人体的皮肤和黏膜产生影响,甚至对人体产生急性损害,是空气中三种有机污染物影响较为严重的一种。
新标准解读
一、《DB11/1201—2015 印刷业挥发性有机物排放标准》
对比前后两次的征求意见稿可以发现,该标准内容上的变化比较大。对印刷油墨VOCs含量限值的要求也更为严格,比如单张纸胶印油墨的VOCs含量限值为3%(上次征求意见稿中要求第Ⅱ时段为4%);柔印油墨和凹印油墨不再区分溶剂基和水基,VOCs含量限值统一定为30%。此外,对于通过设备或车间排气筒排放的VOCs,最高允许排放浓度不再区分印刷方式,并删除了对最高允许排放速率的要求。
新标准规定:印刷油墨挥发性有机物含量限值在3%~30%的范围内。
印刷生产活动中,设备或车间排气筒排放的挥发性有机物浓度的限值要求如下:(单位:mg/m3)
污染物项目 | Ⅰ时段 | Ⅱ时段 |
苯 | 0.5 | 0.5 |
甲苯与二甲苯合计 | 15 | 10 |
非甲烷总烃 | 50 | 30 |
无组织排放监控点挥发性有机物浓度限值要求如下:(单位:mg/m3)监控位置
监控位置 | 苯 | 甲苯与二甲苯合计 | 非甲烷总烃 | |||
Ⅰ时段 | Ⅱ时段 | Ⅰ时段 | Ⅱ时段 | Ⅰ时段 | Ⅱ时段 | |
厂界 | 0.1 | 0.1 | 0.5 | 0.2 | 2.0 | 1.0 |
印刷生产场所 | 0.1 | 0.1 | 2.0 | 1.0 | 6.0 | 3.0 |
监控位置 | 苯 | ||||||
二、《DB11/1202—2015木质家具制造业大气污染物排放标准》
该标准为环保系统又一“史上最严”的地方环保标准,制定的主要目的是推动油性涂料彻底退出市场。据悉,中国涂料涂装业每年向大气排放的挥发性有机化合物(VOCs)总量约计430万吨,其中油性漆占比约为98%。相比油性漆,水性漆的环保优势明显,按照标准执行日期来说,从2017年1月1日起执行第二时段的要求,即北京市家具制造行业禁止使用有机溶剂型(油性)涂料喷涂工序。
新标准规定:企业生产使用的处于即用状态的涂料挥发性有机物含量限值Ⅰ时段在300g/L,Ⅱ时段在70~80 g/L之间。
企业生产设备或车间排气筒排放的大气污染物浓度应执行限值要求:(单位:mg/m3)
污染物项目 | Ⅰ时段 | Ⅱ时段 |
苯 | 0.5 | 0.5 |
苯系物 | 15 | 2 |
非甲烷总烃 | 40 | 10 |
颗粒物 | 10 | 5 |
无组织排放监控点挥发性有机物浓度限值要求如下:(单位:mg/m3)
备注:苯系物是指分子式中只含有一个苯环的芳烃统称。本标准中的苯系物仅包括苯、甲苯、二甲苯(间,对二甲苯和邻二甲苯)、三甲苯(1,2,3-三甲苯、1,2,4-三甲苯和1,3,5-三甲苯)、乙苯及苯乙烯合计。无标气物种以甲苯计。
三、《DB 11/ 447—2015炼油与石油化学工业大气污染物排放标准》
炼油与石油化工的相关排放标准是第一次修订,预计新标准执行后,可减少无组织挥发性有机物排放50%、二氧化硫和氮氧化物排放10%。
炼油与石油化工企业厂界环境空气中任何1小时的大气污染物平均浓度限值要求如下:(单位:mg/m3)
注:炼油与石油化学工业执行的国家大气污染物排放标准中,如某种污染物的企业边界浓度限值严于本标准,则执行该种污染物的国家标准。
挥发性有机物标准测定方法:
序号 | 污染物项目 | 标准 |
1 | 苯 甲苯 二甲苯 苯系物 | HJ 583 环境空气 苯系物的测定 固体吸附/热脱附-气相色谱法 HJ 584环境空气 苯系物的测定 活性炭吸附/二硫化碳解吸-气相色谱法 HJ 734固定污染源废气挥发性有机物的测定 固定相吸附-热脱附/气相色谱-质谱法 HJ 644环境空气挥发性有机物的测定 吸附管采样热脱附/气相色谱-质谱法 |
2 | 非甲烷总烃 | HJ/T38固定污染源排气中非甲烷总烃的测定 气相色谱法 |
注:本标准实施之日后,国家再行发布的适用的大气污染物分析方法也应执行。
yl7703永利整体解决方案
以上几项污染物排放标准中,挥发性有机物项目包括了苯、甲苯、二甲苯等苯系物以及非甲烷总烃,其排放浓度限值为0.1~50 mg/m3。yl7703永利自主研发生产的专用款Mars-400 Pro型便携式气质联用仪可以结合吸附-热脱附法检测大气中苯、甲苯、二甲苯等苯系物的排放量,检测方法完全符合HJ 583、HJ 734、HJ 644等最新环境标准的要求。另外GC-2000型气相色谱仪可以检测污染源排气中的非甲烷总烃含量。
由于新标准增加了限制原辅材料中挥发性有机物含量的指标,以及工艺措施和管理要求,目的是让各家企业从源头上综合控制挥发性有机物的排放。因此对于传统检测方法,如实验室台式GC或台式GC-MS,其检测过程通常是用吸附管现场采样,再将采样管带回实验室用热脱附仪加热解吸后用GC或GC-MS分离分析。这种检测方法周期长,样品量大,人力成本高。而目前更多的环境监测部门和企业选择在线GC或便携式GC和GC-MS的方法进行过程控制,这种检测手段更灵活便捷,不仅缩短了采样时间和检测周期,而且对于污染排放的连续性监控更具有实施性。
对于浓度差异较大的污染源废气分析,传统的便携式GC和便携式GC-MS,都需要分析人员先预判样品的浓度,然后在仪器上安装合适的采集管路。如果浓度较小,安装和使用吸附管;如果浓度较高,则安装和使用定量环。当遇到浓度变化较大,如污染源分析,吸附管与定量环部件需相互更换时,则需要重新调试仪器,在实际操作中给分析人员带来较大的困难。因此在实际应用中,分析人员一般只会选用其中一种采样管路,由此也导致了仪器的应用范围缩小。
Mars-400 Pro型便携式GC-MS为yl7703永利(杭州)股份有限公司最新推出的专用型便携式气质联用仪,该产品最大的特点是富集管与定量环兼容,实现ppt到百分含量的无缝分析,覆盖污染源到常规空气本底分析需求;预抽功能减小了采样流路的死体积与残留,提高分析的准确度和精密度;反吹功能减小了富集管和流路的残留,提高分析的准确度和精密度;采用专用VOCs分析色谱柱,保证VOCs分析的分离度。
Mars-400 Pro型便携式GC-MS
仪器同时内置定量环和吸附管,可以减少分析人员对浓度的预判难度。分析人员只需要在现场首先选用定量环高浓度分析,就能在5 min之内预判样品浓度,根据预判浓度选择采样方式。另外,Mars-400 Pro型便携式GC-MS可将外部控制软件安装在笔记本电脑上,可以对主机进行控制和调试,并可实现序列运行和循环运行,适用于污染源排放的连续监测。
GC-2000型气相色谱仪
GC-2000甲烷非甲烷定制款为yl7703永利新推出的针对甲烷非甲烷总烃检测的专用气相色谱仪,该仪器为双柱双氢火焰离子化检测器气相色谱仪,利用阀进样系统分别测定样品中的总烃和甲烷含量,以两者之差测的非甲烷总烃含量,总烃检出限为0.009mg/m3,甲烷检出限为0.02mg/m3。可以满足标准HJ/T38的要求。
针对新标准中规定检测指标和检测限值,yl7703永利利用Mars-400 Pro型便携式GC-MS和GC-2000甲烷非甲烷定制款分别检测苯系物和非甲烷总烃,全面解决排放标准中挥发性有机物的检测需求。便携式GC-MS吸附热解吸法操作简便,移动性强,不仅能够实现污染源排放的连续监测,也能够给更多的企业用户提供原辅材料中挥发性有机物的检测,为监管工艺过程提供数据支持,帮助用户从源头上控制挥发性有机物的排放。