有機化工異味應(yīng)急監(jiān)測現(xiàn)狀分析及對策

劉延鋒（山東省濰坊生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心，山東濰坊261041）

0 引言

我國是化工大國，化工企業(yè)體系健全。制造行業(yè)、農(nóng)藥生產(chǎn)行業(yè)、石油化工行業(yè)、材料等均屬于有機化工的生產(chǎn)行業(yè)。有機化工在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生多種污染，極容易發(fā)生化工異味泄露導致污染事件，對周圍生態(tài)環(huán)境以及居民身體健康造成危險?；?yīng)急監(jiān)測系統(tǒng)是監(jiān)控系統(tǒng)，可以及時察大氣環(huán)境化工異味的泄露情況，及時制定并實施處理措施，最大限度降低有機化工生產(chǎn)過程中的環(huán)境污染隱患，提高應(yīng)急處置水平有重要意義。

1 大氣有機污染物監(jiān)測現(xiàn)狀

有機化工行業(yè)在生產(chǎn)過程中需要儲存大量的生產(chǎn)原料，原料種類繁多，儲存條件與標準也各不相同。有機化工生產(chǎn)工藝十分復(fù)雜，生產(chǎn)過程中存在許多具備較高環(huán)境威脅的施工環(huán)節(jié)，導致化工生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)極容易出現(xiàn)具有明顯異味的刺激性氣體，如魚腥味、惡臭味、酸味、農(nóng)藥味等等，同時氣體中含有通常含有大量的苯系物、胺類物質(zhì)、醇類物質(zhì)、醛類物質(zhì)等有毒有害物質(zhì)。目前異味應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)是有機化工生產(chǎn)中主要的環(huán)保技術(shù)之一。從監(jiān)測方式角度，異味應(yīng)急監(jiān)測技術(shù)主要分為氣體監(jiān)測管法、試紙技術(shù)、便攜氣體監(jiān)測技術(shù)、紅外光譜技術(shù)、其相色技術(shù)等幾種。其中檢測管法、試劑盒法檢測適用范圍較小，僅僅能識別少有機污染物。我國自主研發(fā)比長式氣體監(jiān)測管，可以對苯類物質(zhì)、氯乙烯、甲醛等有機污染物的檢測，無法識別其他污染物。因此此類檢測設(shè)備一般用于明確污染物質(zhì)類型以及單一污染物質(zhì)類型的大氣污染檢測中，在存在多種有機污染物質(zhì)存在空間的檢測中無法應(yīng)用。光離子化檢測器，可以有效識別多種有機污染物，但該設(shè)備主要針對污染物的揮發(fā)總量進行檢測，不具備分類識別的功能，在有機物污染的定量、定性分析中無法使用。傅立葉紅外多組分氣體分析其一，有機污染物氣體識別范圍光，不僅可以測定有機物總量還可以進行分類識別，可以對超過50種的有機污染物質(zhì)進行精確的分組定量檢測。但其基團特征是吸收峰定量，因此對單因子定性能力良好，但對多因子定性準確率較低，對檢測環(huán)境要求很高，容易受到多種因素的影響。雖然是便攜式檢測設(shè)備，但由于環(huán)境要求苛刻，不具備便攜設(shè)備的優(yōu)勢。氣相色譜法對上述檢測方法中存在的弊端與不足都有一定的緩解和優(yōu)化，但該方法一種對比分析法，僅僅對已知有機污染物有良好的識別作用，對于未知有機物污染物沒有識別能。但該方法的實用價值能明顯優(yōu)于其他檢測方法，也是本文重點探討的研究方法之一，在survey模式下，可以對氣體樣本進行快速的初步分析，短時間內(nèi)就可以得出半定量分析結(jié)果，對檢測環(huán)境要求低，便攜性能突出，可以再野外等惡劣環(huán)境下使用。

2 存在問題

有機化合物種類復(fù)雜繁多，多數(shù)化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的有機化合物具有一定污染性。同時很難通過對其進行追蹤溯源，不利于各項環(huán)?？刂拼胧┑闹贫ê烷_展。為了實現(xiàn)短時間內(nèi)對污染氣體的分析和溯源，我國多數(shù)化工企業(yè)選擇使用便攜式氣相色譜儀器對空氣中存在的污染氣體進行定量分析以及半定量分析，以求實現(xiàn)氣體監(jiān)測以及溯源工作，為預(yù)警工作和處理措施的制定提供必要基礎(chǔ)。但在實際的工作經(jīng)常出現(xiàn)，區(qū)域內(nèi)通過嗅覺已經(jīng)可能明顯感覺到存在異味氣體，但使用便攜式氣相色譜檢測設(shè)備確無法識別污染氣體特征現(xiàn)象，針對該問題，文章對深入分析了其原因。

3 原因分析

如前文中提到，我國化工行業(yè)以及相關(guān)管理部門，主要使用便攜式氣相色譜儀對化工異味進行定量分析和溯源檢測。受此類儀器技術(shù)特點決定，該儀器對苯系物和鹵代物有很好的識別能力，對其他有機化合物的識別十分有限，氣體中如含有苯系物質(zhì)和鹵代物，可以通過化工產(chǎn)品類型以及生產(chǎn)所需原料種類，直接鎖定造成氣體釋放的企業(yè)以及對應(yīng)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。但也存在空氣中異味極大，但設(shè)備無法識別污染的特征，出現(xiàn)聞到味但檢測不出來的不良現(xiàn)象。其根本原因是設(shè)備的檢測原理和硬件配置存在局限性。

便攜式氣相色譜檢測儀器由采樣泵體、濃縮管、氣相色譜檢測器三個主要部分組成。其中采樣泵通過動力設(shè)備產(chǎn)生吸力，吸取適量氣體進入濃縮管內(nèi)，濃縮管內(nèi)以活性炭和特殊硅膠作為混合填料，對進入氣體進行吸附和加熱處理，隨后進入氣相色譜分析器中進行檢測分析。主要靠沸點高低來分離出峰，柱溫度范圍為45～200 ℃，樣品沸點需低于250 ℃，樣品化合物組成：1～12 個碳原子。而臺式氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀針對不同類型的化合物，則有非極性的DB-1、弱極性的DB-5、中等極性的DB-1701 和DB-624、以及強極性的DB-WAX 氣相色譜柱可供選擇。氣體樣品的有機前處理方面，目前有Tenax 吸附、碳分子篩吸附、冷凍預(yù)富集低溫吸附等技術(shù)可供選擇，測定范圍相對較寬。便攜式GC-MS 選用的是Tri-bed 濃縮管吸附的熱解吸法，適用范圍有限，例如不適用于對Tri-bed 吸附性差及熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)的分析；DB-1 色譜柱也僅適用于部分烴類、香精香料、酯類、鹵代烴、農(nóng)藥及芳香烴等的檢測。

檢測設(shè)備的設(shè)計結(jié)構(gòu)和檢測原理，決定其實際應(yīng)用中存在的種種限制。該設(shè)備色譜柱和氣體樣品富集濃縮的檢測方式，讓其對苯系物、鹵代物等物質(zhì)的檢測十分靈敏，但對其他化合物確缺少檢測能力。

4 對策分析

4.1 現(xiàn)場檢測與實驗室檢測相結(jié)合

根據(jù)前文對異味氣體監(jiān)測存在盲點的原因分析，檢測盲點的存在與便攜式設(shè)備的檢測能力有直接關(guān)系，應(yīng)急檢測設(shè)備可以有效識別的有機化合物其他存在局限性。因此可以采用現(xiàn)場應(yīng)急監(jiān)測和實驗室檢測相結(jié)合的辦法，緩解上述弊端。便攜式應(yīng)急設(shè)備可以對異味氣體進行初步鑒定，鑒定后進行取樣，在實驗室環(huán)境下利用其它檢驗儀器設(shè)備進行進一步的檢測分析以及溯源工作。

4.2 依據(jù)嗅覺辨法判定環(huán)境空氣質(zhì)量，并追求企業(yè)責任

現(xiàn)階段我國化工領(lǐng)域使用的氣體檢測設(shè)備，在實際使用中都存在不同程度的限制，均無法實現(xiàn)絕對精確的氣體識別以及定量和半定量分析功能。在實際工作中，如果出現(xiàn)設(shè)備無法進行精準濃度分析以及成分確定時，可以通過嗅覺直接判定空氣質(zhì)量和異味氣體濃度。一般來說，空氣中存在有明顯異味的氣體，均可以判定為空氣中存在污染氣體，在異味源頭是單一物質(zhì)造成時，根據(jù)我國相關(guān)環(huán)保法律以及化工企業(yè)管理條例，可以直接作為判定企業(yè)存在環(huán)保違法的依據(jù)，但化工異味為多種異味混雜時，可以使用三點比較式臭袋法進行衡量。衡量標準可以參照GB3095 的國際標準，進行三級劃分?；どa(chǎn)區(qū)域為第三級執(zhí)行標準，居民區(qū)域為第二級執(zhí)行標準。

4.3 建立化工園區(qū)污染源特征組分數(shù)據(jù)庫

應(yīng)急監(jiān)測受污染現(xiàn)狀以及設(shè)備監(jiān)測原理決定，存在相應(yīng)的盲區(qū)，為此應(yīng)建立各個化工生產(chǎn)企業(yè)的污染源特征數(shù)據(jù)庫，結(jié)合應(yīng)急監(jiān)測手段，在出現(xiàn)污染情況時，實現(xiàn)對污染物質(zhì)的快速分析和溯源工作。數(shù)據(jù)庫中應(yīng)對化工企業(yè)污染源核查報告信息、環(huán)境影響評價報告、企業(yè)生產(chǎn)工藝信息、企業(yè)產(chǎn)品信息、企業(yè)生產(chǎn)原料信息進行錄入，掌握企業(yè)生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的污染情況以及污染特征，以此為基礎(chǔ)組建對應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，形成企業(yè)污染物名單。在出現(xiàn)化工異味時，利用便攜式應(yīng)急監(jiān)測設(shè)備進行初步監(jiān)測和特征分析，然后結(jié)合數(shù)據(jù)庫內(nèi)容，實現(xiàn)污染的快速溯源和成分分析。