氣相色譜儀在表面涂裝行業對揮發性有機物（VOCs）檢測中的應用

      揮發性有機物（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、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。

　　表面涂裝行業的涂裝工序屬于溶劑涂料的使用過程，是環境空氣中VOCs排放的重要來源。表面涂裝相關企業使用的溶劑和涂料種類繁多且用量大，部分企業生產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VOCs排放標準對于控制揮發性有機物污染、改善大氣環境質量具有重要意義。

一、表面涂裝行業VOCs排放特點

　　表面涂裝行業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生的VOCs最多，靜電噴涂和刷涂等工藝產生的VOCs較少。我國多數表面涂裝企業生產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的生產車間為半封閉形式，生產設備分布不集中，部分企業只對污染較集中、較嚴重的噴漆工位、烘干工位等工位產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、目前表面涂裝行業可行的VOCs廢氣污染防治措施

　　表面涂裝行業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），研發智能化涂裝線，涂裝車間充分密閉等方法，減少VOCs產生。同時企業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.

　　2、“治”主要是對涂裝生產工藝過程中產生的VOCs廢氣進行收集凈化處理。結合我國典型表面涂裝企業實地調研和資料調研結果，表面涂裝行業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涂裝工藝水平、污染控制技術及調研實測數據來看，企業采取原料調整、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達標排放。

三、揮發性有機物排放標準：表面涂裝行業

      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。由于表面涂裝企業數量眾多，規模及管理水平差別較大，各地標準實施對現有企業分之兩個時段，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。根據監測數據并參考國內現有最先進的控制水平，將現有企業苯、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狀并參考其他省市標準，將現有企業VOCs的排放濃度限值確定為120mg/m3。

　　考慮到部分表面涂裝行業生產工藝差別較大、規模不一，污染治理水平具有差異性，新建企業根據行業特點設置不同的VOCs排放限值。其中，加工紙制造（C2223）、金屬制品業（C33，不含C333）、電氣機械和器材制造業（C38）、計算機、通信和其他電子設備制造業（C39）、儀器儀表制造業（C40）等行業，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（C43）、汽車修理與維護（O8111）等3個行業工藝與汽車整車制造類似，其排放限值與汽車制造業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（C24）、集裝箱及金屬包裝容器制造（C333）、通用設備制造業（C34）、專用設備制造業（C35）、鐵路、船舶、航空航天和其他運輸設備制造業（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VOCs的排放與涂料類型、涂裝工藝和環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、選擇性好等優點而被廣泛應用于環境樣品中污染物分析、工業產品質量監控、食品安全監測及氣水土治理監測等眾多領域領域，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的新規定，必須對涂料產品如油漆涂料中揮發物利用氣相色譜分析法進行測量，檢測其中揮發性有機化合物VOC及苯、甲苯、二甲苯的總和含量。

　　2.廣泛應用于VOCs固定源排放監測；也可以根據污染源行業的不同，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。