王順意　　唐楓　　馬青原　　侯本春　　尚旭敬

（天津東港出入境檢驗檢疫局　　天津　300457）

進口廢物原料中揮發(fā)性有機化合物檢測技術研究

王順意唐楓馬青原侯本春尚旭敬*

（天津東港出入境檢驗檢疫局天津300457）

通過對進口廢物原料中揮發(fā)性有機化合物檢測技術的研究，采用光離子化檢測器技術的MiniRAE7300 VOC檢測儀對裝載進口廢物原料的集裝箱進行揮發(fā)性有機化合物檢測，并對檢測結果進行分析，探究在現(xiàn)場檢驗中如何更加準確地測定進口廢物原料的揮發(fā)性有機化合物氣體濃度，如何有效地保護現(xiàn)場檢驗人員的安全，為一線檢驗人員做好防護工作，同時提高工作質量，促進檢測技術在進口廢物原料現(xiàn)場檢驗中的應用。

揮發(fā)性有機化合物；廢物原料；防護式揮發(fā)性有機化合物氣體濃度測量法

1　　前言

揮發(fā)性有機化合物 （Volatile Organic Compounds，VOCs）是指室溫下飽和蒸氣壓超過70.91 Pa或沸點小于260℃的有機物，是非工業(yè)環(huán)境中最常見的空氣污染物之一，目前已鑒別出300余種，在美國環(huán)保局所列的優(yōu)先控制污染物名單中有50多種是VOCs［1］。常見的VOCs有：苯、甲苯、乙苯、二甲苯、甲醛、甲醇、丁醇、異丙醇、丙酮、氯仿、乙二醇醚等［2］。

VOCs是有特殊氣味、有刺激性、有毒的有機氣體，具有強揮發(fā)性，對人身體會造成很多傷害，如可使空氣中臭氧含量超標，形成光化學煙霧，對人的眼、鼻、呼吸道有刺激作用，對心、肺、肝等內(nèi)臟及神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生有害影響，造成急性和慢性中毒，甚至致癌和致突變［3，4］。丹麥學者Lars Molhave等根據(jù)他們所進行的控制暴露人體試驗結果和各國的流行病研究資料，暫定出了VOCs的劑量反應關系［5］。

我國廢物原料進口量大、種類多，常見種類主要包括廢塑料、廢紙、廢金屬類、廢紡織材料等。天津口岸廢塑料的進口批次相比其他種類廢物原料的進口批次要多，2014年、2015年天津口岸廢塑料的進口批次所占當年廢物原料全部進口批次的比例分別為61.4%、60.5%。進口廢物原料產(chǎn)生的途徑廣泛、來源相對復雜，很難判斷是否在境外盛放或接觸過含有VOCs的物質。尤其進口廢塑料中，有的貨物在破碎前可能是盛裝過化工原料的塑料容器，如果這類貨物未經(jīng)很好處理，有毒有害物質將伴隨貨物一起進口。目前，由于檢驗手段相對簡單，現(xiàn)場工作人員在檢驗該類貨物時，可能對自身健康及周邊環(huán)境構成潛在威脅。

按照 《進口可用作原料的固體廢物環(huán)境保護控制標準——廢塑料》中4.5條規(guī)定“進口使用過的塑料容器應破碎并清洗至無明顯異味和污漬”的要求，所有塑料容器類破碎料在環(huán)保項目檢驗中均應對是否存在明顯異味進行判斷，但僅憑感官檢驗無法使現(xiàn)場檢驗員對“明顯異味”達成統(tǒng)一標準。因此，為了判斷進口廢物原料表面揮發(fā)出的有機物濃度是否具有危害性以及保護現(xiàn)場檢驗員的健康和安全，對一定范圍內(nèi)的進口廢物原料實施VOCs污染檢測和控制至關重要。

2　　載運進口廢物原料集裝箱中VOCs濃度檢測方法的探究

2.1傳統(tǒng)檢測方法存在的問題

由于載運進口廢物原料的集裝箱在檢驗前處于封閉狀態(tài)，檢驗員對集裝箱內(nèi)的貨物種類、貨物是否揮發(fā)出VOCs及其濃度并不知情，因此需要打開集裝箱門才會知道貨物的基本情況。一般而言，傳統(tǒng)方法檢測載運進口廢物原料集裝箱中的VOCs濃度，需要打開集裝箱箱門后將采用光離子化檢測器（photo ionization detector，PID）技術的MiniRAE7300 VOC檢測儀放入集裝箱內(nèi)（如圖1），然后關閉箱門，待到一定時間后再打開箱門取出VOCs檢測儀，讀取檢測儀所顯示的濃度數(shù)值。這種將VOCs檢測儀直接放入集裝箱內(nèi)的檢測方法稱為 “傳統(tǒng)VOCs濃度檢測方法”，其有欠缺性和不利影響。首先，載運進口廢物原料的集裝箱打開箱門后會釋放一定的氣體，使得集裝箱內(nèi)廢物原料產(chǎn)生的VOCs濃度降低，對VOCs檢測儀的測量值產(chǎn)生影響；其次，假如載運進口廢物原料的集裝箱內(nèi)產(chǎn)生大量有毒、有害氣體，現(xiàn)場檢驗人員在打開箱門后會首當其沖地暴露在有害環(huán)境下，對自身的健康和安全產(chǎn)生危害。因此，需要通過改進檢測方法和檢驗模式，從而有效避免檢測數(shù)據(jù)產(chǎn)生誤差和有害氣體對人體的危害。

圖1　　傳統(tǒng)方法檢測載運進口廢物原料集裝箱中的VOCs濃度

2.2改進后的VOCs濃度檢測方法

通過對VOCs檢測儀的改裝，實現(xiàn)對真實數(shù)值的采集和對工作人員的保護是本項目首先需要解決的問題，即在不打開集裝箱門的情況下準確獲知集裝箱內(nèi)的VOCs濃度，有效避免VOCs對工作人員的傷害。因此，需要制作專用的金屬探頭，將金屬探頭的一端用吻合的塑料軟管緊緊連接，并將塑料軟管的另一端無縫連接在VOCs檢測儀的前端探頭上（圖2），確保連接后的整套儀器設備不出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象；然后，將金屬探頭的另一端通過集裝箱門間的塑料膠皮插入集裝箱內(nèi)（圖3），從而獲取集裝箱內(nèi)所載貨物VOCs濃度的數(shù)值。

圖2 改裝后的VOC檢測儀

圖3　　防護式VOCs濃度檢測法檢測載運進口廢物原料集裝箱中的VOCs濃度

改進后的檢測方法稱之為“防護式VOCs濃度檢測法”，應用此方法時應當注意以下情況：①連接VOCs檢測儀與金屬探頭的塑料軟管應當確保無裂痕、不漏氣；②確保塑料軟管與VOCs檢測儀的前端探頭及所連接的金屬探頭接觸部位不出現(xiàn)漏氣現(xiàn)象，可通過纏繞生料帶封閉等方法實現(xiàn)；③避免金屬探頭在插入集裝箱后因箱內(nèi)貨物裝載過滿而出現(xiàn)貨物堵塞探頭，從而造成檢測結果不準確。為此，可以先用其他不連接VOCs檢測儀的金屬探頭插入集裝箱內(nèi)，試探集裝箱內(nèi)貨物距離箱門的大體空間，根據(jù)實際情況確定金屬探頭插入的位置和深度。

3　　防護式檢測方法與傳統(tǒng)式檢測方法的比較

為了驗證防護式VOCs濃度檢測方法和傳統(tǒng)檢測方法所測數(shù)值的差異，需要用這兩種方法檢測同一個載運進口廢物原料集裝箱內(nèi)VOCs濃度。以下是兩種方法分別檢測數(shù)百個載運不同種類進口廢物原料集裝箱內(nèi)VOCs濃度后的對比結果：

（1）對于VOCs濃度較小、無明顯異味的集裝箱，防護式檢測方法所測數(shù)值略微大于傳統(tǒng)式檢測方法所測數(shù)值。這是因為集裝箱內(nèi)VOCs濃度較小，用傳統(tǒng)方法檢測時，在打開集裝箱門后，里面的VOCs發(fā)生了擴散，所以VOCs濃度相對減小，所測數(shù)值也會相應降低。

（2）對于VOCs濃度較大、有明顯異味的集裝箱，防護式檢測方法所測數(shù)值與傳統(tǒng)式檢測方法所測數(shù)值整體趨于接近。這是因為集裝箱內(nèi)VOCs濃度較大，用傳統(tǒng)方法檢測時，在打開箱門后，里面的VOCs雖然發(fā)生了擴散，但是仍有大量VOCs充斥在集裝箱中，所以擴散的VOCs濃度基本可以忽略不計，兩種方法所測數(shù)值整體趨于接近，只有小數(shù)點后的數(shù)值略有差異。

對比結果顯示，防護式檢測方法在檢測載運進口廢物原料集裝箱內(nèi)的VOCs濃度時所測數(shù)據(jù)與傳統(tǒng)式檢測方法所測數(shù)據(jù)大體相同，可能會更加準確。但防護式檢測方法能確?，F(xiàn)場工作人員不會吸入大量的有毒有害氣體，有效避免了其對工作人員的危害，因此在實際進口廢物原料現(xiàn)場檢驗中更值得推廣。

4　討論

由于進口廢物原料的數(shù)量多、種類豐富，對廢物原料有無異味的檢驗以檢驗員的現(xiàn)場感觀為主，而國家標準對氣體污染缺乏量化標準，以致在實際操作中存在一定問題。首先對“明顯異味”的界定不是十分明確，檢驗標準模糊，缺乏相應的檢測方法；其次有些VOCs的物理性質雖無色無味，但危害極大，根據(jù)現(xiàn)有的檢驗手段很難進行準確判斷，給檢驗和監(jiān)管帶來了難度。隨著出入境檢驗檢疫部門更加嚴格地對進口廢物原料進行檢驗，科學地規(guī)范檢驗過程已經(jīng)迫在眉睫，對進口廢物原料中VOCs的研究也在逐步展開。如何更加有效地將科研與實際工作相結合，確定嚴格的VOCs數(shù)值上限作為判定貨物VOCs是否合格的標準，是出入境檢驗檢疫亟待研究的一道課題。

5　　結論

本項目通過對裝載進口廢物原料集裝箱中VOCs檢測技術的研究，探討了如何優(yōu)化廢物原料現(xiàn)場檢驗方式，增進檢驗過程中的科技手段，確保檢驗過程中不對工作人員的安全造成危害。防護式VOCs濃度檢測法既可以提高廢物原料現(xiàn)場檢驗的效率以及增強貨物檢驗的準確性，還可以有效應對廢物原料VOCs的污染，保護現(xiàn)場工作人員安全。另外，通過進口廢物原料中VOCs檢測技術研究還可以為將來進一步開展廢物原料VOCs的現(xiàn)場檢測，促進進口廢物原料檢測技術發(fā)展，提高科技執(zhí)法比重起到一定的借鑒和參考作用。

［1］ Center for Environmental Research Information，Office of Research and Development，US Environmental Protection Agency （EPA）.CompendiumMethodTO14A/TO15.Cincinnati：EPA，1997.

［2］王菲鳳.室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機污染物的研究［J］.福建師范大學學報，2002，18（3）：115-120.

［3］ Kevin L.Air pollution control［J］.Metal finishing，1993，91 （5A）：195-204.

［4］德利克·埃爾森.煙霧警報——城市空氣質量管理［M］.田學文，等 譯.北京：科學出版社，1999.

［5］ Lars Molhave.Volatile organic compounds，indoor air quality and health［J］.Indoor Air，1991，1（4）：357-376.

The Study of Detection Technology for VOCs in Import Materials Waste

WANG Shunyi，TANG Feng，MA Qingyuan，HOU Benchun，SHANG Xujing*
（Tianjin Donggang Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau，Tianjin，300457）

The testing technology was researched to get VOCs data of import waste raw materials loaded in containers by using the PID（photo ionization detector）technology MiniRAE7300 VOC detector and the test results was analyzed in this article.It is aim to find how to more accurately get VOCs data of import waste raw materials loaded in containers，and how to effectively protect the safety of workers.At the same time，the quality of work can been improved by the research，and the application of detection technology promoted in the imported waste raw materials inspection field.

VOCs；Waste Materials；Protected VOCs Gas Concentration Measurement Method

X511

E-mail：wangsy@tjciq.gov.cn；*通訊作者E-mail：shangxj@tjciq.gov.cn

天津出入境檢驗檢疫局科技計劃項目 （TK024-2013）

2015-12-01