國內外VOCs 監測標準及在線監測技術應用狀況
1 主要國家、地區及組織相關標準研究
1.1 美國EPA 關于VOCs 監測的標準規范
美國EPA關于VOCs分析方法有3種:環境空氣、室內空氣和固定污染源。EPA在40 CFR PART 60 中配套的固定源廢氣VOCs的監測方法標準見下表1,同時EPA 頒布了一系列儀器性能要求標準(Performance Specification, PS),其中PS 8是污染源VOCs 在線監測儀器的總綱,PS 8A 是用FID原理監測總烴儀器的技術要求,PS 9 針對氣相色譜法監測VOCs的儀器,PS15針對傅立葉紅外法監測VOCs 的儀器,見表2。
1.2 其他國家及地區關于VOCs 監測的標準規范
歐盟關于VOCs總量監測的指標是TOC,其主要推薦方法是FID,EN 15267-3:2008-03是歐盟關于CEMS的檢測標準,所有類型CEMS 都必須符合其中要求,其中對于VOCs 在線監測儀器單獨提出了幾個針對性指標,包括響應因子,干擾等。EN 12619:1999是TOC監測方法標準,是FID法,其中關于儀器質控措施提出了一些指標要求,詳見表3所示。
中國臺灣地區《固定污染源空氣污染物連續自動監測設施管理辦法》,其中規定了二氧化硫、氮氧化物、VOCs 等六類污染物CEMS 的性能指標要求,其目標化合物為總有機碳(TOC),檢測器為FID,具體性能指標如表4所示。
2 國內相關標準研究
2.1 我國揮發性有機物監測方法標準情況
我國在揮發性有機物監測方面也出臺了一系列監測標準,如表5所示。值得指出的是,目前我國推薦的揮發性有機物監測標準方法(針對污染源、城市大氣、室內空氣等)均為采用吸附解析采樣方法的離線監測技術,其中《固定污染源廢氣總烴、甲烷和非甲烷總烴的測定氣相色譜法》(HJ 38-2017),以下簡稱HJ 38標準,其方法原理是氣袋采樣,氣相色譜分離甲烷,FID 檢測的實驗室方法。氣相色譜法(GC)是我國環境空氣及污染源排氣中VOCs 組分分析的主流方法。
2.2 我國固定污染源VOCs連續監測標準情況
上海、天津、北京針對固定污染源揮發行有機物連續監測相繼出臺了技術規范。
上海:《上海市固定污染源非甲烷總烴在線監測系統安裝及聯網技術要求(試行)》、《上海市固定污染源非甲烷總烴在線監測系統驗收及運行技術要求(試行)》。
天津:《固定污染源揮發性有機物連續監測系統安裝聯網技術要求(試行)》。
北京:《固定污染源廢氣 甲烷/總烴/非甲烷總烴的測定 便攜式氫火焰離子化檢測器法》
2018年12月,生態環境部發布了《固定污染源廢氣 非甲烷總烴連續監測系統技術要求及檢測方法》(HJ1013)主要規定了對固定污染源廢氣中非甲烷總烴連續監測系統的組成結構、技術要求、性能指標和檢測方法。《環境空氣和廢氣總烴、甲烷和非甲烷總烴便攜式監測儀技術要求及檢測方法》(HJ1012)主要規定了總烴、甲烷和非甲烷總烴便攜式監測儀的組成結構、技術要求、性能指標和檢測方法。
由此看出,我國正在加快對在線揮發性有機物監測標準的制訂。2019年4月,固定污染源廢氣非甲烷總烴排放連續監測技術指南(試行),進入征求意見階段,該規定更多是參考污染源CEMS的技術規范——HJ 75標準,未對參比方法有過多規定,同時也未對揮發性有機物組分在線監測有所表述。
3 江蘇省固定污染源在線監測系統發展及應用狀況
3.1 江蘇省固定污染源揮發性有機物監控現狀調查
江蘇省涉VOCs排放企業對于污染物的監測大多數還是第三方的例行監測,主要監測標準依據HJ732、HJ38、HJ734。隨著政策及監管的需要,江蘇省涉VOCs 排放企業部分已安裝 VOCs 在線監測設施。截至2018年底,江蘇省安裝固定污染源揮發性有機物在線監測系統約1000套左右,部分園區安裝情況見表7。其中蘇州工業園區于2015年開始調研安裝VOC在線監測設備,2016年開始園區環保局以紅頭文件的形式,開始要求區內重點廢氣排污單位安裝VOC在線,截至目前園區共有29家企業完成了VOC在線的安裝驗收工作;如東沿海經濟開發區洋口化學工業園已安裝在線有機物監測設備145套,其中非甲烷總烴95套,特征因子50套。目前已驗收非甲烷總烴84套,特征因子和剩余非甲烷總烴正在驗收中。江蘇濱海經濟開發區沿海工業園2017年開始安裝VOC在線監測設備,一期已安裝非甲烷總烴53套,二期正在調研中。昆山國家*產業開發區,共計97家企業,VOC在線監測設備203套左右,待驗收中。
3.2 江蘇省內固定污染源VOCs在線檢測儀器初步匯總
目前我省絕大部分均以非甲烷總烴為總量監測指標,安裝以非甲烷總烴分析儀為主,儀器測試原理、系統性能指標初步匯總見表8,對于驗收標準、數據審核、聯網報送、運行管理模式以及日常管理考核等情況沒有統一規范,部分地區參照HJ75或上海地標。
3.3固定污染源揮發性有機物在線監控存在問題。
3.3.1 VOCs在線監測設備市場無序競爭現象嚴重
2017年,我省VOCs在線監測設備市場低價競爭現象非常嚴重,惡性競爭導致企業利潤空間嚴重壓縮,并且低價中標也帶來企業壓縮成本、設備質量下降等問題。
3.3.2 VOCs在線監測儀性能質量差距大
VOCs在線監測儀器的性能質量將在很大程度上決定監測數據的可靠程度,對在線監測儀器的性能檢測已經成為確保在線監測數據質量的首要環節,同時儀器的生產一致性、安裝規范性、運行穩定性、數據有效性還沒有技術依據可遵循。目前市場上安裝的VOCs在線儀器良莠不齊,魚龍混雜,市場混亂,因此急需頒布一個VOCs在線儀器的技術要求標準,來約束和引導企業研發和生產高質量的儀器,以保障在線監測數據的可靠性,更好的為環境管理服務。
3.3.3 VOCs在線監測儀安裝混亂,驗收困難
目前我省VOCs在線監測儀安裝的企業很多,安裝現場均是參考其他地區地標、儀器品牌的安裝慣例、或按照現行的《固定污染源煙氣(SO2、NOX、顆粒物)排放連續監測技術規范》(HJ 75-2017)(以下簡稱 HJ75標準)進行,沒有規范性,安裝驗收均由當地環保部門或企業自行驗收,無標準可依,導致安裝混亂、運行不穩定、數據有效性差、多地無法驗收等情況。
(摘自《江蘇省固定污染源廢氣揮發性有機物在線監測技術規范編制說明》)