近年來，VOCs已經(jīng)成為環(huán)保行業(yè)內(nèi)的一個新興熱點。不僅越來越多的產(chǎn)業(yè)和資本開始關(guān)注這個方向，越來越多的企業(yè)和機構(gòu)也紛紛投身其中。從VOC超標報警監(jiān)控系統(tǒng)的控制到溯源；從VOC超標報警監(jiān)控系統(tǒng)的形成機理到環(huán)境評估。作為擁有20年行業(yè)經(jīng)驗的儀器儀表廠商，北京中恒安也不斷地關(guān)注中國市場動向，及時調(diào)整自身的產(chǎn)品和技術(shù)來迎接這一波市場熱浪的考驗。本文僅從市場和技術(shù)方面淺談對VOC超標報警監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的感想。

HA-VOCs3000（A型）固定污染源揮發(fā)性有機物在線報警監(jiān)控系統(tǒng)

VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)已經(jīng)被推上了環(huán)保行業(yè)大潮的浪尖，相關(guān)的熱詞已經(jīng)成為網(wǎng)紅；要討論VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展，就要把它放在VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)整個產(chǎn)業(yè)鏈條和環(huán)境環(huán)保要求的大背景之中去考慮。VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展主要是由市場需求和技術(shù)發(fā)展兩個主線決定的。市場的需求決定了VOCs要檢測什么？檢測應(yīng)用場景是怎樣的？產(chǎn)品如何定價？技術(shù)的發(fā)展決定了怎么樣去檢測？能測到什么精度？檢測的成本和效率如何？身處互聯(lián)網(wǎng)時代，市場高度透明、瞬息萬變，技術(shù)層出不窮、一日千里。本文將基于我們對市場和技術(shù)的理解來展現(xiàn)和展望VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展趨勢。

VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)的類別及儀器需求

眾所周知，VOCs就是在一定的溫度和壓力條件下可以揮發(fā)為氣態(tài)的有機化合物。這個定義非常寬泛，涉及的有機化合物成千上萬。要檢測什么組分的VOCs就成為了檢測設(shè)備要面對的第一個問題。在吸收了美國和歐洲等先進國家在VOCs監(jiān)測和治理的應(yīng)用基礎(chǔ)上，我國目前VOCs檢測組分可以分為以下3個大類：（如圖1）

第一類：能夠造成環(huán)境污染，產(chǎn)生臭氧和霾相關(guān)的VOCs組份。這一類的VOCs組分可以和氮氧化物在光化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生臭氧以及PM2.5，直接造成環(huán)境污染，影響我們的空氣質(zhì)量。對這類組分，國際學(xué)術(shù)界已經(jīng)研究多年。主流觀點是采用美國EPA推出的PAMS臭氧前驅(qū)體，共有65種VOCs組分。（還有些擴充的TO14，TO-15等不再詳述）

第二類：對人體健康有毒、有害的VOCs氣體，主要是指可以導(dǎo)致形成癌癥（例如笨、二甲苯等苯系物）和對人體有毒性（如氯乙烯）的VOCs組分。這些組分是根據(jù)國際癌癥研究以及毒理學(xué)研究來確定的?？梢砸暈橐活愄卣饕蜃?。

第三類：異味強烈的VOCs組分（如：甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫醚）。這些組分逸散到空氣中將造成人們強烈的不適，影響人民生活。這類組分在美國EPA和我國的惡臭污染物排放標準（GB14554-1993）中有所定義。可以視為另一類的特征因子。

了解VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)要測什么，我們下一步就要看看不同的應(yīng)用場景對于VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)有什么樣不同的需求。從大的方向上來看可以分成兩個維度：

污染源端：主要指VOCs的排放口和引起泄露的源頭。這個場景的特點是排放的VOCs濃度較高（從幾個ppm到幾千ppm）、現(xiàn)場的工況比較惡劣（高溫、高濕、高塵）。對于這類VOCs排放關(guān)鍵是要把總量降下來，對于檢測組分的細分要求不高，檢測設(shè)備關(guān)注的是測出的總量（如總碳氫、非甲烷VOCs）和重點組分（如苯系物）。在這個場景中，往往是污染企業(yè)需要自己付錢去安裝檢測設(shè)備，因此對于價格相當敏感。

大氣環(huán)境末端：這個應(yīng)用場景的主要特點是VOCs的濃度較低（幾個ppb甚至零點幾個ppb到ppm級別）這個場景往往是環(huán)保部門關(guān)注的重點，對于組分的細分和檢測精度要求更高。

五類污染源的檢測方式

至此，我們已經(jīng)看到了VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)要面對的組分和應(yīng)用場景的復(fù)雜程度。從技術(shù)上看，如果要同時滿足這些應(yīng)用場景、組分、成本的要求幾乎是不可能的。因此，VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展的第一趨勢就是要適應(yīng)各種應(yīng)用場景的需求，不斷滿足細分領(lǐng)域里的組分、精度、成本等方面的要求。本文結(jié)合組分和應(yīng)用場景將檢測設(shè)備分了5類（如表1所示）。我們從這5類來看看其發(fā)展的趨勢。

一、對于固定污染源VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展而言，首先是要能適應(yīng)污染源現(xiàn)場的惡劣工況，其次是要滿足對于不同組分靈活性的要求，最后要能滿足污染企業(yè)對于低成本的要求。從技術(shù)上來看GC-FID是目前最適合的，而且會成為趨勢。該技術(shù)已經(jīng)成熟，可以滿足對于總量和各種組分的靈活性和精度要求。多年來在線色譜技術(shù)的發(fā)展結(jié)合CEMS采樣系統(tǒng)的完善，讓它能夠長時間在污染源的工況下穩(wěn)定工作，并且成本相較質(zhì)譜等其他技術(shù)有一定的優(yōu)勢。未來GC-FID技術(shù)還會有很強的生命力。另外一個趨勢是靈活的支持更多的特征因子檢測。這個趨勢的原動力在于當總量控制下來之后，對于特征因子（如毒害氣體、惡臭氣體）的檢測要求會越來越高。2016年以來在浙江的“一廠一策VOCs監(jiān)測”以及各地區(qū)和行業(yè)的VOCs特征因子規(guī)范的紛紛出臺已經(jīng)在給這個趨勢做了背書。

二、對于環(huán)境空氣VOCs檢測儀設(shè)備的發(fā)展，多組分的能力和精度的提高是可以預(yù)見的趨勢。和污染源關(guān)心總量控制不同，環(huán)保部門就是要解析VOCs的組分，利用組分來做臭氧前驅(qū)體的分析和溯源。歐洲和美國的經(jīng)驗告訴我們PAMS或者說臭氧前驅(qū)體的光化學(xué)站可能是我國下一步要發(fā)展的方向。因此，此類儀器發(fā)展的重點會傾向于VOCs全組分分析，特別是臭氧前驅(qū)體的檢測能力。技術(shù)上目前主要是基于預(yù)濃縮加GC-FID的系統(tǒng)和基于實驗室GC/MS演進的系統(tǒng)在角逐。但對于這類會有法規(guī)明確檢測組分的應(yīng)用來看GC-FID的系統(tǒng)可以滿足需求，而且成本和維護上的優(yōu)勢會更明顯。因此，前者勝出的趨勢會比較大。

三、對于VOCs泄露檢測主要是應(yīng)對無組織排放的應(yīng)用，就是大家熟悉的LDAR（泄漏檢測和修復(fù)）。由于這類應(yīng)用在過去20年內(nèi)發(fā)展的非常完善，從法規(guī)建立、執(zhí)行細則、檢測設(shè)備、質(zhì)量控制等方面都有成熟的經(jīng)驗。因此，此類檢測設(shè)備將沿著手持、便攜、FID/PID雙檢測器的方向繼續(xù)發(fā)展。我國的LDAR未來的發(fā)展重點的不是設(shè)備而是如何更好貫徹和實施LDAR。

四、應(yīng)急和督查的應(yīng)用已經(jīng)成為今年的一個熱點。從新年伊始原環(huán)保部部長陳吉寧在燕山石化的督查到各地常態(tài)化的VOCs督查工作，已經(jīng)給這類檢測設(shè)備指明了發(fā)展方向：一要現(xiàn)場快速定性，二要現(xiàn)場快速定量，從而達到督查的現(xiàn)場效果和震懾作用。目前手持的VOCs紅外相機可以在1-2公里外查出泄露和偷排；手持的VOCs檢漏儀可以在3分鐘以內(nèi)完成現(xiàn)場快速定量。這一組合已經(jīng)成為督查組的黃搭檔。二者的互聯(lián)互通、雙劍合璧將成為下一步發(fā)展的趨勢。

五、對于特VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)，未來的發(fā)展可能會是另一個熱點。在前面幾個方面已經(jīng)得到很好控制的基礎(chǔ)上，有毒、有害、致癌以及異味的影響會越來越得到重視。這類氣體的組分會比較復(fù)雜，有的組分檢測的精度要求很高（例如惡臭），監(jiān)測的技術(shù)也不是那么完善（例如有機硫就是個技術(shù)難題）。多種技術(shù)都在探索這個方向：色譜、質(zhì)譜、光譜。目前看起來基于磁質(zhì)譜的快速、多點、網(wǎng)格化方案可能會是解決特種氣體溯源、控制的好方法。

本文僅從市場和技術(shù)角度來分析VOCs檢測儀器的發(fā)展趨勢，難免有些局限。不過值得一提的還有法律法規(guī)對檢測儀器發(fā)展的影響，因為VOCs的監(jiān)測是一個需要法規(guī)來規(guī)范和管理的行業(yè)。目前我國VOCs的法規(guī)建設(shè)還在發(fā)展過程中，我們既要吸取歐美在多年發(fā)展中好的經(jīng)驗和教訓(xùn)，又要結(jié)合我國的國情，最終才能完善我國的VOCs法規(guī)。隨著全社會對環(huán)保越來越重視，加之技術(shù)的進步和法規(guī)的完善，相信VOC超標報警監(jiān)測系統(tǒng)一定會有很好的發(fā)展。希望檢測設(shè)備的不斷創(chuàng)新能對監(jiān)測市場的發(fā)展做出一定的貢獻。

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