強(qiáng)曉東

（太原市生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心，山西 太原 030002）

太原為國(guó)內(nèi)非常重要的一個(gè)工業(yè)城市，該市有多個(gè)化工園區(qū)，包括有機(jī)化工、農(nóng)藥生產(chǎn)以及制藥等，其中化工原料與產(chǎn)品的生產(chǎn)擁有多種類型，生產(chǎn)技術(shù)與工藝相當(dāng)復(fù)雜，牽涉到化學(xué)品以及有毒害物品的生產(chǎn)與儲(chǔ)存，擁有相當(dāng)明顯的結(jié)構(gòu)性污染特征，導(dǎo)致大氣污染發(fā)生率不斷加大，與此同時(shí)，生產(chǎn)過程中的刺激性氣體對(duì)周邊環(huán)境也會(huì)造成一定的污染，對(duì)民眾的生活帶來影響。大氣有機(jī)污染應(yīng)急監(jiān)測(cè)屬于近幾年比較流行的一種檢測(cè)方法，主要對(duì)污染物的種類、產(chǎn)生的危害、污染范圍、濃度大小等進(jìn)行監(jiān)測(cè)[1-2]。目前環(huán)境空氣污染應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)主要包含6 種，除便攜式紅外光譜法、氣體檢測(cè)儀以及便攜式氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MS）之外，還包括便攜式氣相色譜法、試劑盒法以及氣體檢測(cè)管法等監(jiān)測(cè)方法。其中氣相色譜法很難對(duì)未知有機(jī)物的施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行定量或定性分析；便攜式光離子化檢測(cè)器（PID）在工作過程中只能對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物的含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，無法對(duì)其作出定量或者定性的檢測(cè)；試劑盒法與氣體檢測(cè)管法檢測(cè)對(duì)象主要為無機(jī)物，很難對(duì)大部分有機(jī)污染物進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)于那些未知的污染物也無法做出定量與定性的監(jiān)測(cè)；便攜式紅外光譜法在監(jiān)測(cè)過程中準(zhǔn)確率整體偏低，容易受到外界的干擾；便攜式GC-MS 定性能力比較強(qiáng)，同時(shí)具有很高的分離效率，在多污染因子檢測(cè)過程中可進(jìn)行定量及定性檢測(cè)，很少受到外界的干擾，因此在大氣有機(jī)物應(yīng)急監(jiān)測(cè)中應(yīng)用率相當(dāng)高[3-5]。

太原化工園區(qū)存在多種不同的有機(jī)污染物，這些污染物成分相當(dāng)復(fù)雜，也具備一定的代表性。本文研究以這些污染物作為樣本，針對(duì)環(huán)境突發(fā)事件里面有機(jī)污染物的應(yīng)急監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行探究，研究過程主要采用到便攜式GC-MS，對(duì)空氣中出現(xiàn)異味的有機(jī)化合物進(jìn)行定量或者定性，然后結(jié)合污染物的具體特征對(duì)負(fù)有責(zé)任的排污企業(yè)加以確認(rèn)，在此基礎(chǔ)上提出相應(yīng)的治理措施。

1 試驗(yàn)部分

1.1 主要儀器

本文使用的Hapsite Smart 便攜式GC-MS 儀，生產(chǎn)廠家為美國(guó)英福康公司，該設(shè)備配置有100%聚二甲基硅氧烷色譜柱（30 m×0.32 mm×1.0 μm），同時(shí)還專門配置了進(jìn)樣探頭與Tri-Bed Carbon 濃縮管，其中載氣全部為高純度氮?dú)狻?/p>

1.2 分析條件

氣相色譜條件：采樣時(shí)間60 s，色譜柱最開始的溫度為60 ℃，該溫度需保持7 min 左右，每分鐘溫度從20 ℃逐漸增加到150 ℃，然后再?gòu)拿糠昼?0℃增加到180 ℃。質(zhì)譜條件：電子電離源的電壓大小為70 eV，掃描范圍從45～300 u 不等。

2 大氣有機(jī)污染應(yīng)急監(jiān)測(cè)

2.1 建立企業(yè)特征污染物數(shù)據(jù)庫(kù)

為了在最快時(shí)間內(nèi)對(duì)氮?dú)庥袡C(jī)污染的源頭進(jìn)行查找，需要及時(shí)創(chuàng)建與化工園區(qū)內(nèi)特征污染物有關(guān)的大型數(shù)據(jù)庫(kù)。一旦出現(xiàn)大氣有機(jī)污染，可直接通過便攜式GC-MS 等設(shè)備對(duì)空氣里面出現(xiàn)異味的化合物進(jìn)行半定量以及定性檢測(cè)，然后結(jié)合當(dāng)時(shí)的風(fēng)向以及風(fēng)力等外部因素特征，結(jié)合定量以及定性分析所得的結(jié)果，與特征污染物數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和對(duì)比，在此基礎(chǔ)上可以對(duì)負(fù)有責(zé)任的排污企業(yè)加以確認(rèn)。

為了對(duì)化工園區(qū)里面大氣特征污染物進(jìn)行確認(rèn)，在采樣時(shí)需要對(duì)企業(yè)生產(chǎn)裝置的上下兩個(gè)不同的風(fēng)向進(jìn)行采樣，該過程使用的設(shè)備為便攜式GC-MS，對(duì)其進(jìn)行半定量以及定性掃描，然后將溴五氟苯（BPFB）以及需要檢測(cè)的物質(zhì)對(duì)應(yīng)的峰高進(jìn)行讀取，待測(cè)物質(zhì)濃度大小的計(jì)算公式為式（1）：C待測(cè)物質(zhì)=（0.01 TIC待測(cè)物質(zhì)M待測(cè)物質(zhì)）/（22.4 TICBPFB）.（1）式中：TIC 為總離子流圖峰高；M 為物質(zhì)的量；BPFB為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。

針對(duì)化工園區(qū)里面企業(yè)進(jìn)行多次檢測(cè)，將上風(fēng)向企業(yè)產(chǎn)生的影響直接排除，然后綜合考慮產(chǎn)品、使用的原料以及生產(chǎn)工藝等的影響，在此基礎(chǔ)上即可對(duì)特征污染物加以確認(rèn)。

2.2 溯源案例分析

某天傍晚，有群眾舉報(bào)太化工業(yè)園區(qū)的某個(gè)區(qū)域出現(xiàn)異味，隨后應(yīng)急監(jiān)測(cè)人員迅速攜帶有關(guān)設(shè)備前往事發(fā)點(diǎn)，通過便攜式GC-MS 設(shè)備對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)空氣中存在4 種有機(jī)化合物，除了環(huán)己烷與三氯甲烷之外，還包括苯乙烯與1，2-二氯乙烷兩種有機(jī)化合物。

當(dāng)時(shí)的風(fēng)向確定為東南風(fēng)，出現(xiàn)異味的地點(diǎn)經(jīng)檢測(cè)為某化工園區(qū)的正下風(fēng)向處，經(jīng)過初步判斷確定為該園區(qū)污染導(dǎo)致的。應(yīng)急監(jiān)測(cè)人員進(jìn)入該園區(qū)之后，聞到比較濃的氣味，然后通過便攜式GC-MS 設(shè)備對(duì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以此為基礎(chǔ)基本上確定污染的具體范圍。

應(yīng)急監(jiān)測(cè)車行駛到圖1 中①②③三個(gè)點(diǎn)位，此時(shí)色譜流圖里面的TIC 值快速增大，基本上可以判斷以上3 個(gè)點(diǎn)位與園區(qū)其他點(diǎn)位相比有機(jī)污染物濃度更高。

圖1 某化工園區(qū)內(nèi)企業(yè)分布示意

在①②③三個(gè)點(diǎn)位直接通過便攜式GC-MS 進(jìn)行檢測(cè)，然后對(duì)其進(jìn)行半定量以及定性分析，最終所得結(jié)果可見表1。A 下風(fēng)向氣體樣品離子流的具體情況可見圖2。

表1 不同點(diǎn)位環(huán)境空氣中有機(jī)物測(cè)定結(jié)果

圖2 A 化工廠下風(fēng)向氣體樣品的總離子流

通過表1 可以看出，C 廠下風(fēng)向②點(diǎn)位檢測(cè)出3 種有機(jī)化合物，第一種為1，2-二氯乙烷，第二種為正己烷，第三種為苯乙烯，其中后兩種屬于C 廠的特殊污染物，第一種與B 廠特征污染物基本保持一致；B 廠下風(fēng)向的③點(diǎn)位發(fā)現(xiàn)兩種物質(zhì)，第一種為正己烷，第二種為1,2-二氯乙烷，由于受到C 廠的影響也檢測(cè)出一定含量的苯乙烯。由此可知，B 廠與C 廠共有的特征污染物為正己烷，當(dāng)時(shí)的風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng)，經(jīng)判斷可知與點(diǎn)位②相比點(diǎn)位③正己烷濃度更高。

通過圖2 和表1 分析可以看出，點(diǎn)位①檢測(cè)出4 種物有機(jī)化合物，除環(huán)己烷與三氯甲烷兩種物質(zhì)之外，還包括甲基環(huán)己烷與二氯甲烷，這些都屬于A 廠特有的污染物。參照表1 可以看出，由于受到A，B 兩廠上風(fēng)向的影響，在點(diǎn)位①檢測(cè)出1，2-二氯乙烷這一種A，B 兩廠共有的污染物；由于受到C 廠上風(fēng)向的影響，在點(diǎn)位①檢測(cè)出苯乙烯這一C 廠特有的污染物；由于受到G 廠的影響，在點(diǎn)位①檢測(cè)出庚烷這一G 廠特有的污染物。

對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行分析，可以看出在化工園區(qū)中的A 廠下風(fēng)向點(diǎn)位①檢測(cè)出3 種有機(jī)化合物，除環(huán)己烷與1，2-二氯乙烷兩種物質(zhì)之外，還包括三氯甲烷有機(jī)化合物，同時(shí)還檢測(cè)出C 廠下風(fēng)向點(diǎn)位②擁有一種特征污染物，也就是苯乙烯，與群眾舉報(bào)的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境檢測(cè)結(jié)果基本保持一致。經(jīng)過分析可知，此次大氣污染基本上來自于A 廠，當(dāng)然B 廠與C 廠也有一定的責(zé)任。進(jìn)入廠區(qū)之后進(jìn)行全面排查，發(fā)現(xiàn)污染的主要原因在于3 個(gè)廠的環(huán)保設(shè)備以及生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)異常，對(duì)這3 個(gè)廠進(jìn)行限期整改，整改之后發(fā)現(xiàn)污染問題得到了很好的解決。

3 大氣有機(jī)污染管理對(duì)策

在治理大氣有機(jī)物污染時(shí)除進(jìn)行監(jiān)測(cè)之外，還要做好全方位監(jiān)管，一般來說可以通過末端監(jiān)測(cè)處罰治理的方法，也可以將其與重點(diǎn)污染企業(yè)強(qiáng)制進(jìn)行生產(chǎn)驗(yàn)收的方式相結(jié)合，注意更好地減少大氣污染的發(fā)生率，同時(shí)還要及時(shí)創(chuàng)建化工聚集區(qū)，針對(duì)不同企業(yè)的污染物名單加以確認(rèn)，有助于對(duì)大氣污染的源頭進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)企業(yè)的污染物的排放展開全方位監(jiān)管。

3.1 加強(qiáng)末端監(jiān)測(cè)處罰治理

末端監(jiān)測(cè)處罰治理首先要強(qiáng)化有機(jī)污染物的監(jiān)測(cè)能力，制定一套匹配的行政處罰措施。其中增強(qiáng)監(jiān)測(cè)能力指的是對(duì)在線監(jiān)測(cè)以及應(yīng)急監(jiān)測(cè)的能力與具體范圍進(jìn)行擴(kuò)充，全面強(qiáng)化設(shè)備的配置和使用。在環(huán)境監(jiān)測(cè)以及執(zhí)法的過程中，嚴(yán)格按照國(guó)家有關(guān)部門頒發(fā)的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)準(zhǔn)則進(jìn)行處罰；對(duì)于那些沒有設(shè)置環(huán)境污染標(biāo)準(zhǔn)以及排放標(biāo)準(zhǔn)的，可結(jié)合現(xiàn)實(shí)狀況創(chuàng)建地方性的環(huán)境污染排放與質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 推行清潔生產(chǎn)

結(jié)合《中華人民共和國(guó)清潔生產(chǎn)促進(jìn)法》，全面實(shí)施清潔生產(chǎn)的審核與驗(yàn)收工作，在源頭上進(jìn)行全面治理。有的企業(yè)經(jīng)常出現(xiàn)大氣有機(jī)污染的情況，對(duì)此要進(jìn)行強(qiáng)制性的生產(chǎn)審核以及驗(yàn)收，全面調(diào)查企業(yè)的流水線，然后利用合理的方法計(jì)算物料流失情況，找到大氣污染的根本原因。同時(shí)還要對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)管理、物料的儲(chǔ)存運(yùn)輸、廢棄物的排放等展開深入調(diào)查，找到其中的問題并實(shí)施有效的治理對(duì)策，在源頭上全面降低廢棄物的產(chǎn)生。企業(yè)在生產(chǎn)過程中清潔目標(biāo)可以設(shè)置為TVOC、臭氣等濃度的具體標(biāo)準(zhǔn)，以此作為基礎(chǔ)對(duì)企業(yè)的環(huán)保能力進(jìn)行考察和驗(yàn)收。

3.3 建立有機(jī)污染物在線監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)

要想從根源上解決大氣污染問題，其中的一個(gè)有效措施就是創(chuàng)建有機(jī)污染物在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。結(jié)合有機(jī)污染物的具體類型以及來源，同時(shí)參考企業(yè)的整體布局情況，在重點(diǎn)企業(yè)污染物排放口及時(shí)設(shè)置在線氣相色譜以及飛行時(shí)間質(zhì)譜，同時(shí)還要在公共位置設(shè)置遠(yuǎn)程無線監(jiān)控設(shè)備，通過在線的方式對(duì)污染物的排放情況進(jìn)行全方位監(jiān)控和監(jiān)測(cè)。

3.4 建立化工聚集區(qū)各企業(yè)特征污染物名單

針對(duì)企業(yè)的物料進(jìn)出記錄進(jìn)行查詢，對(duì)生產(chǎn)工藝和具體的流程做好日常記錄，有助于對(duì)企業(yè)的整體運(yùn)作情況加以掌握。針對(duì)化工聚集區(qū)企業(yè)展開多次監(jiān)測(cè)，將上風(fēng)向企業(yè)帶來的影響直接排除，然后提前進(jìn)行摸底檢測(cè)，將最終所得結(jié)果進(jìn)行整理分析，在此基礎(chǔ)上創(chuàng)建一套特征污染物檔案，有助于后續(xù)追根溯源以及追究相應(yīng)的責(zé)任。

3.5 加強(qiáng)企業(yè)無組織排放監(jiān)測(cè)與監(jiān)管

傳統(tǒng)的環(huán)保工作基本上集中在有組織排放方面，事實(shí)上，目前大氣有機(jī)污染的主要來源在于設(shè)備的揮發(fā)以及線路等造成的污染物大量排放。由此可知，針對(duì)企業(yè)無組織的排放，需要進(jìn)行全方位的監(jiān)管與監(jiān)測(cè)，在惡劣氣候下企業(yè)排放污染物需要及時(shí)進(jìn)行應(yīng)急處理以及環(huán)保設(shè)施等方面的演練。

4 結(jié)語

在應(yīng)急監(jiān)測(cè)大氣有機(jī)污染方面需要用到便攜式GC-MS 設(shè)備以及技術(shù)手段，有助于快速查找污染源。對(duì)于多種不同的惡臭夾雜的現(xiàn)象，通過該技術(shù)有助于對(duì)空氣里面的有機(jī)物成分展開分析，然后與企業(yè)特征污染物相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和對(duì)比，即可對(duì)負(fù)有排污責(zé)任的企業(yè)加以確認(rèn)。本文研究在一定程度上可以為強(qiáng)化大氣有機(jī)污染的溯源提供參考，同時(shí)還能給環(huán)境污染的控制、監(jiān)管以及執(zhí)法提供數(shù)據(jù)方面的借鑒。