有机物中的铬如何检测

大气中的VOCs不仅是生成光化学烟雾污染物的主要前体物，同时也是大气细粒子中有毒有害有机组分的重要来源，对形成灰霾有重要贡献，且一些VOCs本身具有毒性和致癌性。随着我国大气污染控制的不断深化，VOCs成为继颗粒物、二氧化硫、氮氧化物之后，我国大气污染控制中又一新的关注点。 　　VOCs定义 　　VOCs是一类有机化合物的组合，不同组织对其有不同的定义，主要分为两类，一类是学术意义上的定义，一类是环保意义上的定义。 　　化学意义上的定义主要有五种：1)挥发性有机物污染防治技术政策定义VOCs为熔点低于室温、沸点范围在50℃~260℃之间的有机化合物 2)世界卫生组织将VOCs定义为沸点范围在50-260℃之间，室温下饱和蒸汽压超过133.32Pa，在常温下以蒸汽形式存在于空气中的一类有机物，按挥发性有机物化学结构可进一步分为8类：烷类、芳烃类、烯类、卤烃类、酯类、醇类、酮类和其他化合物 3)ISO 4618/1-1998中VOCs指原则上，在常温常压下，任何能自发挥发的有机液体和/或固体 4)德国DIN55649-2000将VOCs定义为在常温常压下，任何能自发挥发的有机液体和/或固体，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 5)我国北京地方标准DB11/447-2007中将VOCs定义在20℃条件下蒸汽压大于或等于0.01kPa，或者特定适用条件下具有相应挥发性的全部有机化合物的统称。 　　环保意义上的定义主要有两种：1)美国EPA对VOCs的定义为除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 2)美国ASTM D3960-98中VOCs指任何能参加大气光化学反应的有机化合物。 　　我国大气污染防治相关政策和标准中，还没有大气中VOCs的明确定义，而VOCs的定义关系到检测方法制定、治理措施等问题。 　　VOCs标准 　　我国VOCs检测标准有《HJ 732-2014固定污染源废气 挥发性有机物的采样 气袋法》、《HJ 733-2014泄漏和敞开液面排放的挥发性有机物检测技术导则》、《HJ 734-2014固定污染源废气 挥发性有机物的测定 固相吸附-热脱附/气相色谱-质谱法》、《HJ 644-2013 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》以及《GB 21902-2008 合成革与人造革工业污染物排放标准》附录C，均采用色谱法进行分析。 　　VOCs排放标准国家还没有相关规定，但是上海、天津、广东等地区针对不同行业制定了一些地区标准，如《DB12/524-2014 工业企业挥发性有机物排放控制标准(天津)》、《DB44/814-2010家具制造行业挥发性有机化合物排放标准(广东)》、《DB44/815-2010印刷行业挥发性有机化合物排放标准(广东)》、《DB44/816-2010表面涂装(汽车制造业)挥发性有机化合物排放标准(广东)》、《DB44/817-2010制鞋行业挥发性有机化合物排放标准(广东)》、《DB31/374-2006半导体行业污染物排放标准(上海)》。 　　美国EPA在上世纪八九十年代制定了一系列大气有毒有机物检测标准，其中涉及VOCs检测的共有6项，均是气相色谱法，但可配备不同的采样方法和检测方法。 　　VOCs检测 　　我国大气中的VOCs主要来源于石油化工、有机化工、表面涂装、包装印刷、医药、塑料制品等行业。因此大气中VOCs的检测主要应用于三个方面：一大气中VOCs检测 二污染源集中排放VOCs检测 三生产过程VOCs泄露检测。与三种应用场合相适应，VOCs的检测仪器也分为实验室仪器、在线式仪器和便携式仪器三类。 　　实验室VOCs检测 　　VOCs实验室分析发展较早，也比较成熟。分析方法为使用采样袋、苏码罐、吸附剂或吸收液将VOCs采集回实验室，再经过热解析、溶剂解析等前处理过程后，利用GC或HPLC分析。 　　实验室VOCs检测主要难点在于选择合适的采样方法保证可以采集到所有挥发性有机污染物，制定规范的运输方案防止运输过程中VOCs的损失，选择合适的前处理过程保证所有的挥发性有机物进入分析仪器。 　　实验室分析方法的主要优势是结果准确，主要缺点是时效性差，采样和运输过程中易导致样品损失，影响测定的准确性和可靠性。 　　在线VOCs检测仪 　　VOCs在线分析仪主要有在线气相色谱仪、在线质谱仪、在线气质联用仪、在线PID和FID检测器、在线红外光谱仪、在线激光检测仪和在线差分光学吸收光谱仪等。 　　由于VOCs没有标准的检测方法，而且在线系统用于现场检测，而不同现场的挥发性有机物种类差异较大且相对稳定，故检测需求不同。因此需要根据自身的需求和各种检测仪器的特点选择合适的检测方法。 　　在线气相色谱仪可检测出已知挥发性有机物的浓度 在线质谱仪可同时实现挥发性有机物的定性和定量检测，但无法区分同分异构体 在线PID和FID检测器可得出VOCs的总量，且仪器体积较小 各种在线光谱仪检测范围宽，可适应各种工业场合应用。 　　在线VOCs检测仪主要的国内厂家有聚光科技、广州禾信、宝英科技、中科光电、富瞻环保、武汉天虹等，国外厂家有英国Markes、日本亚那科、奥地利IONICON、韩国KNR、德国AMA、法国Chromatotec、美国CerexMS等。 　　便携式VOCs仪器 　　便携式VOCs分析仪主要有便携式FID/PID检测器、便携红外分析仪、便携激光光谱仪、便携式气质联用仪等。 　　最新公布的环保部标准中便携式仪器提到了FID检测器、PID检测器和红外吸收检测器三种。 　　便携式VOCs检测仪主要的国内厂商有东西分析、崂应、富瞻环保等，国外厂商有美国Inficon、英国SIGNAL、美国雷格沃夫、美国华瑞、日本亚那科、英国科尔康等。　　 　　挥发性有机物是一种混合物，由于其定义未明确，因此监测需求也不明确。目前的主要检测方法是气相色谱法、质谱法和光谱法，环保部公布的行业标准中采用的是气质联用法。其中环境空气挥发性有机物(HJ644)标准中测定的是35种目标有机化合物，主要是烷烃、烯烃和苯系物，固定污染源废气挥发性有机物(HJ734)标准中测定的是24种目标有机化合物，主要是酮类、酯类、烯烃类和苯系物。

总结示范厂厂址 – 美国犹他州南乔丹市（South Jordan）技术应用 – 直接饮用水回用（DPR，Direct Potable Reuse）工艺中的有机物监测技术设备 – Sievers® 总有机碳TOC分析仪项目简介 – 直接饮用水回用（DPR）项目的成功实施能够极大增强当地的抗旱能力。为了消除公众对作为饮用水源的DPR水的误解，并使DPR水处理工艺保持最佳运行水平，水处理厂需要使用能够实时监测水质的技术设备，例如总有机碳TOC分析仪。水质监测是优化膜生物反应器（MBR，Membrane Bioreactor）和臭氧氧化工艺性能的关键步骤。影响技术选择的因素 – DPR示范厂需要一台能够灵活监测多个不同水质样品流的TOC分析仪。他们还需要用紫外过硫酸盐氧化和膜电导（MC，Membrane Conductometric）检测技术来进行可靠、准确的TOC测量。关键词 – 直接饮用水回用（DPR）、总有机碳（TOC）、有机物监测、Sievers M5310 C TOC分析仪项目背景犹他州是美国最干旱的州之一，其5400万英亩的土地中有90%极度干旱。犹他州盐湖县南乔丹市的地下水被尾矿污染，因此当地没有饮用水源。城市的饮用水大多购自尤因塔山区（Uintah Mountain）和普罗沃河地区（Provo River）的供水商。犹他州政府资助了DPR示范项目，以测试未来在当地实施DPR计划的可行性。示范厂将运行3到5年，为未来DPR计划的正式实施提供参考架构。图1. DPR示范项目的鸟瞰图DPR示范项目的水源是处理后的南谷下水道系统（South Valley Sewer）的废水。DPR示范厂采用先进工艺组合以求实现高水质目标，并成功实施稳健的多重障蔽除污法的废水处理工艺。示范厂由5个不同的工艺部分组成，即臭氧化处理（Ozonation）、生物活性过滤（BAF，Biologically Active Filter）、超滤（UF，Ultrafiltration）、颗粒活性炭处理（GAC，Granular Activated Carbon）、紫外消毒（UV Disinfection）。来自膜生物反应器的进水滤液通过臭氧化处理之后，进入深度处理工艺部分。臭氧是强氧化剂，能够分解有机污染物。在臭氧化工艺之后，是生物活性过滤工艺，为生物提供生长介质，并进一步分解污染物。超滤工艺过滤掉微生物，而粒状活性炭处理工艺吸附残留的微量污染物。DPR示范项目的最后一步是紫外消毒工艺，能够有效地消除水中的病原体。挑战DPR计划成功与否，取决于公众对DPR的接受程度和意见。由于公众普遍对DPR认知不足，因此需要花时间向公众讲解有关废水回用及净化处理的知识。DPR示范项目未来能否成功，很大程度上还取决于基于监测数据的决策，因此项目工程师面临如何实时连续监测工艺中的有机污染物含量的难题。废水处理工艺的目的是去除源水和废水中有害人体健康和破坏环境的有机污染物，因此掌握一套使用便捷和性能可靠的水质监测方法就至关重要，其中最关键的是必须能够了解和测量初始工艺和后续工艺中的水中的有机物含量。解决方案犹他州南乔丹市的DPR示范厂将总有机碳测量值作为主要的关键工艺指标（KPI，Key Process Indicator），因此需要使用能够灵活测量多个不同水质的样品流的TOC分析仪。示范厂为了达到监测要求，选用Sievers M5310 C TOC分析仪，这款分析仪采用膜电导（MC，Membrane Conductometric）检测和紫外过硫酸盐氧化技术。图2是示范厂的总体工艺流程图和各个工艺部分。在DPR工艺开始时进行TOC监测。严密监测从废水厂进入DPR示范厂的废水，并根据监测结果来调整深度处理工艺。在生物活性过滤工艺之后再次进行TOC监测，以确保污染物的去除率。在紫外消毒工艺之后，可以通过TOC分析来确定最终水质。图2. 直接饮用水回用示范项目工艺步骤[1]结论许多地区面临饮用水短缺的问题，而DPR项目等创新性解决方案是未来提高当地抗旱能力和自主供水的不二选择。有了这种严格的水质监测系统，水处理厂就能够根据监测结果来做决策，并用准确可靠的监测数据来消除公众对DPR等新饮用水源的不信任。用于监测有机物的TOC分析法是一种简便而功能强大的方法，可用于优化工艺、保证水质、满足法规要求等领域。南乔丹市选用Sievers M5310 C分析仪来成功展示DPR项目的可行性，并为未来此类项目提供参考框架，从而为当地社区提供足够安全和低廉的饮用水。参考文献[1].Whotcott, G., & Rasmussen, J. (2019, July 29). South Jordan City – DPR Demonstration Project. Arizona Reuse Symposium. Symposium conducted at the meeting of WaterReuse Arizona & AZ Water Association, Flagstaff, AZ.◆ ◆ ◆联系我们，了解更多！

p 　　11月10日电,如果河流突发环境事故，使用一种新型便携式检测仪器，可以在30分钟内，检测出水体中“隐藏”的各种有机物，为快速安全处置提供依据。据武汉市环保科技部门获悉，这种填补国内空白、国际领先的仪器正在武汉研制，目前研发工作已全面启动，预计于2020年实现量产。 /p p 　　近年来，河流等水体的环境事故频发，如松花江的硝基苯、长治的苯胺、新安江的苯酚等污染事故，已严重威胁水体安全。据专家介绍，这类有机物在环境中较挥发性有机物(如苯、甲醛)更难降解，存在时间更长，吸附在颗粒物上容易被人体吸入，被称为半挥发性有机物(SVOCs)。它们种类众多，超过50种，主要来源于水源周边的一些有机排放物，如塑料、杀虫剂、燃烧产物、材料助剂(增塑剂、阻燃剂)等。SVOCs在水中含量极低，国家的检出标准多在0.01毫克/升左右，相当于在一个游泳池中滴入一滴墨水。 而这种“隐形污染物”的生理毒理却十分显著，如果长期接触，将严重危害人体健康。 /p p 　　要捕捉到水中的“隐形污染物”非常困难。目前，我国只能采用实验室检测方法，从提取水样到实验室化验，往往需要3、4天才能检测出结果。国际上目前也没有快速、全面的检测仪器。 /p p 　　为此，国家环保部门将“水中半挥发性有机物自动监测仪器”列为重大科学仪器开发项目。经过专家组的论证、评选，武汉境辉环保科技有限公司联合中国环境监测总站、中国科学院大连化学物理研究所等单位“夺标”，共同自主研发。据悉，该企业曾先后自主研发50余项水质自动监测仪器。 /p p 　　目前，整个研发工作已全面启动。按照计划，研制组将采用多项国际前沿技术构建一套全新的检测设备。预计于2020年实现量产。该产品将首次实现水中SVOCs现场在线、快速检测，可在30分钟内一次检测出24种“隐形污染物”， 犹如一枚“照妖镜”让水中隐形污染物显形、被抓。业内人士称，此产品可弥补传统处理方法费时、费力、溶剂用量大等不足，能更好地分离、检测水中有机物，大大提升应对水体突发环境事故和日常监测水质的能力。 /p