氣相色譜儀在表面涂裝行業(yè)對揮發(fā)性有機物（VOCs）檢測中的應用

      揮發(fā)性有機物（VOCs）是導致城市灰霾和光化學煙霧的重要前體物，主要來源于化工生產(chǎn)、燃料涂料制造、溶劑油漆涂料使用等過程，部分VOCs具有致癌、致突變、致畸作用，可直接對人體健康造成危害。

　　表面涂裝行業(yè)的涂裝工序屬于溶劑涂料的使用過程，是環(huán)境空氣中VOCs排放的重要來源。表面涂裝相關企業(yè)使用的溶劑和涂料種類繁多且用量大，部分企業(yè)生產(chǎn)車間及涂料貯存車間密閉性較差，且未能配備有效的污染治理設施，導致VOCs排放量大，并以無組織排放為主。因此，制定表面涂裝行業(yè)VOCs排放標準對于控制揮發(fā)性有機物污染、改善大氣環(huán)境質量具有重要意義。

一、表面涂裝行業(yè)VOCs排放特點

　　表面涂裝行業(yè)VOCs排放與涂料類型和涂裝技術有關。涂裝相同面積時，使用油性涂料產(chǎn)生的VOCs最多，水性涂料次之，粉末涂料最少；使用空氣噴涂技術產(chǎn)生的VOCs最多，靜電噴涂和刷涂等工藝產(chǎn)生的VOCs較少。我國多數(shù)表面涂裝企業(yè)生產(chǎn)過程中仍然使用油性涂料和空氣噴涂技術，導致VOCs排放量大。

　　表面涂裝行業(yè)VOCs排放量與車間密閉性及末端治理措施也有很大關系。很大一部分表面涂裝企業(yè)的生產(chǎn)車間為半封閉形式，生產(chǎn)設備分布不集中，部分企業(yè)只對污染較集中、較嚴重的噴漆工位、烘干工位等工位產(chǎn)生的廢氣進行收集和處理，而大部分有機廢氣仍以無組織的形式排放。且部分企業(yè)未采取有效的末端治理措施，或僅安裝水吸收、活性炭吸附等簡易VOCs治理設施，對VOCs處理效率較低，使VOCs排放量高。

二、目前表面涂裝行業(yè)可行的VOCs廢氣污染防治措施

　　表面涂裝行業(yè)VOCs廢氣治理可分為防、治以下兩條途徑：

　　1、“防”主要是源頭控制，即通過提高低有機溶劑含量的環(huán)保涂料（水性涂料或粉末涂料）的使用比例，改進涂裝工藝技術（靜電噴涂、刷涂、滾涂等），研發(fā)智能化涂裝線，涂裝車間充分密閉等方法，減少VOCs產(chǎn)生。同時企業(yè)必須配置一定的檢測儀器,為科學治理提供及時的客觀依據(jù).

　　2、“治”主要是對涂裝生產(chǎn)工藝過程中產(chǎn)生的VOCs廢氣進行收集凈化處理。結合我國典型表面涂裝企業(yè)實地調研和資料調研結果，表面涂裝行業(yè)VOCs廢氣較高效的治理措施主要包括催化燃燒（RCO）和高溫焚燒（RTO）等。

　　從部分表面涂裝企業(yè)涂裝工藝水平、污染控制技術及調研實測數(shù)據(jù)來看，企業(yè)采取原料調整、改進噴涂工藝或噴涂技術、配套高效的污染治理設施等方式完全能夠實現(xiàn)達標排放。

三、揮發(fā)性有機物排放標準：表面涂裝行業(yè)

      按照污染物毒性、光化學反應特性和檢出濃度等因素，一般綜合選取苯、甲苯、二甲苯和VOCs作為控制因子。由于表面涂裝企業(yè)數(shù)量眾多，規(guī)模及管理水平差別較大，各地標準實施對現(xiàn)有企業(yè)分之兩個時段，留出一定的時間進行涂裝工藝和處理設施的改造。

　　我省標準規(guī)定了最高允許排放濃度限值、最高允許排放速率限值及無組織排放限值，可從污染物的排放濃度、排放量及無組織排放三個方面對VOCs的排放進行控制。根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)并參考國內現(xiàn)有最先進的控制水平，將現(xiàn)有企業(yè)苯、甲苯和二甲苯的排放濃度限值分別確定為1.0mg/m3、10mg/m3和30mg/m3，新建企業(yè)的排放限值分別加嚴至0.5mg/m3、5mg/m3和15mg/m3。結合我省實際排放現(xiàn)狀并參考其他省市標準，將現(xiàn)有企業(yè)VOCs的排放濃度限值確定為120mg/m3。

　　考慮到部分表面涂裝行業(yè)生產(chǎn)工藝差別較大、規(guī)模不一，污染治理水平具有差異性，新建企業(yè)根據(jù)行業(yè)特點設置不同的VOCs排放限值。其中，加工紙制造（C2223）、金屬制品業(yè)（C33，不含C333）、電氣機械和器材制造業(yè)（C38）、計算機、通信和其他電子設備制造業(yè)（C39）、儀器儀表制造業(yè)（C40）等行業(yè)，由于涂裝工序較為單一或污染物排放量小，污染治理難度較小，設置較為嚴格的排放限值為50mg/m3；

　　汽車零部件及配件制造（C3670）、金屬制品、機械加工制造和設備修理業(yè)（C43）、汽車修理與維護（O8111）等3個行業(yè)工藝與汽車整車制造類似，其排放限值與汽車制造業(yè)標準設置的排放限值相同都為（50mg/m3）；

　　文教、工美、體育和娛樂用品制造業(yè)（C24）、集裝箱及金屬包裝容器制造（C333）、通用設備制造業(yè)（C34）、專用設備制造業(yè)（C35）、鐵路、船舶、航空航天和其他運輸設備制造業(yè)（C37）涉及涂裝工序較復雜，污染治理難度相對較高，設置VOCs排放限值為70mg/m3。

　　鑒于表面涂裝行業(yè)VOCs的排放與涂料類型、涂裝工藝和環(huán)境管理水平密切相關，因此標準中提出了相應的工藝操作和生產(chǎn)管理要求，并對無組織濃度限值提出了要求。

四、關于譜析VOCs檢測氣相色譜儀

　　氣相色譜技術是一種可定性、定量的分離分析技術。氣相色譜儀因其具有分離效能高、分析速度快、選擇性好等優(yōu)點而被廣泛應用于環(huán)境樣品中污染物分析、工業(yè)產(chǎn)品質量監(jiān)控、食品安全監(jiān)測及氣水土治理監(jiān)測等眾多領域領域，是應用最為廣泛的儀器之一。

　　1.采用氣相色譜儀分析法，是國際公認的VOCs檢測方法，滿足美國EPA標準的技術要求和國標GB18582-2008的新規(guī)定，必須對涂料產(chǎn)品如油漆涂料中揮發(fā)物利用氣相色譜分析法進行測量，檢測其中揮發(fā)性有機化合物VOC及苯、甲苯、二甲苯的總和含量。

　　2.廣泛應用于VOCs固定源排放監(jiān)測；也可以根據(jù)污染源行業(yè)的不同，分析廢氣組分。

　　3.儀器配置：氣相色譜儀GC-17主機、FID檢測器、FFAP毛細管色譜柱、N2000色譜工作站、熱解析儀、氮氫空氣源、進樣注射針、采樣器、標樣等。

　　4.工作原理：依據(jù)部分標準方法，用活性炭管采集樣品，然后用二硫化碳解析提取出來，進入氣相色譜儀色譜柱分離，用氫火焰離子檢測器檢測，以保留時間定性，繪制標準曲線計算峰面積定量。