臧曉梅

摘 ? 要：根據(jù)上海市大氣污染物綜合排放標準及油霧的測定方法標準介紹了廢氣中VOCs（揮發(fā)性有機物）及油霧判定依據(jù);分析VOCs及油霧的來源，初步判斷VOCs可能包含部分油霧物質(zhì)，同時簡要分析了VOCs及油霧的成分及毒性;通過調(diào)查金屬加工行業(yè)常用的油類物質(zhì)的成分及理化性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)常用的油類物質(zhì)多為混合物，且較難判斷其具體成分，因此涉及油類物質(zhì)使用的工序大多難以精確地分析其廢氣組成;對比當前VOCs及油霧的采樣、預(yù)處理及檢測方法，論述VOCs及油霧分析方法的限制性因素，并判斷依靠當前的檢測方法很難明確分析金屬加工行業(yè)涉及油類物質(zhì)工序產(chǎn)生的廢氣中VOCs及油霧各自的含量。

關(guān)鍵詞：VOCs ?油霧 ?油類物質(zhì) ?檢測方法

中圖分類號：TE626.39 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-098X（2020）02（c）-0053-02

金屬加工行業(yè)在機械加工及熱處理等過程中會涉及各種油類物質(zhì)的使用，例如防銹油、潤滑油、清洗油、研削油、淬火油等。如今環(huán)境影響評價技術(shù)人員對該類項目進行環(huán)境影響評價時，通常會使用VOCs或油霧或VOCs及油霧三種形式來表征各類油類物質(zhì)使用過程中產(chǎn)生的廢氣。目前暫無技術(shù)方法或標準，明確判定金屬加工過程中，涉及油類物質(zhì)使用的工序廢氣的具體成分。本文從相關(guān)定義、產(chǎn)生來源及檢測方法等方面，淺要分析金屬加工行業(yè)廢氣中VOCs及油霧的情況。

1 ?定義

1.1 VOCs的定義

根據(jù)《大氣污染物綜合排放標準》（DB31/933-2015）中提出“VOCs指20℃時，蒸氣壓不小于10Pa或者101.325kPa標準大氣壓下，沸點不高于260℃的有機化合物或者實際生產(chǎn)條件下具有以上相應(yīng)揮發(fā)性的有機化合物（甲烷除外）的統(tǒng)稱”。VOCs按其化學結(jié)構(gòu)的不同，可以進一步分為：烷類、芳烴類、烯類、鹵烴類、酯類、醛類、酮類和其他。VOCs常見成分包括苯系物（甲苯、二甲苯、三甲苯等），有機酮（丙酮、丁酮等），醇（甲醇、乙醇、丙醇等），醚（乙醚、二甲醚等），酸（甲酸、乙酸等），酯（乙酸乙酯、乙酸丁酯等）以及石油烴化合物等，是形成臭氧（O3）及細顆粒物（PM2.5）污染的重要前體物[1]。研究顯示VOCs排放會導致大氣氧化性增強，且部分VOCs會產(chǎn)生惡臭[2]。VOCs主要來源于燃料物質(zhì)的燃燒、有機溶液、有機涂料中有機物的釋放等，大部分VOCs物質(zhì)均具有致毒、致癌和致畸等危害，對人類身體健康具有極大威脅[3]。

1.2 油霧的定義

根據(jù)生態(tài)環(huán)保部發(fā)布的《固定污染源廢氣 油煙和油霧的測定 紅外分光光度法（征求意見稿）》中提出“油霧為工業(yè)生產(chǎn)過程（如機械加工、金屬材料熱處理等工藝）中揮發(fā)產(chǎn)生的礦物油及其加熱分解或裂解產(chǎn)物”。礦物油為石油精煉得到的液態(tài)烴混合物，主要為飽和的環(huán)烷烴與鏈烷烴混合物。根據(jù)以上定義油霧實際指機械加工、金屬材料熱處理等工藝中所用的礦物油揮發(fā)、裂解和分解產(chǎn)生的烷烴類物質(zhì)。

油霧產(chǎn)生的機理較為復(fù)雜，物理、化學及機械因素相互交織，共同作用[4]。油霧根據(jù)其形成機理，除了油蒸汽外，油霧一般以1～10μm的液滴形態(tài)存在[5]。研究顯示，油蒸汽和大顆粒液滴對人體肺部的危害相對較小，<5μm油霧液滴會進入人體，并在肺部沉淀，對人體產(chǎn)生危害[6]。

2 ?常用的油類物質(zhì)

機械加工及金屬材料熱處理常用的油類包括防銹油、研削油、清洗油、潤滑油及淬火油等。根據(jù)調(diào)查上海市內(nèi)多個金屬加工類企業(yè)使用的油類，統(tǒng)計現(xiàn)在金屬加工行業(yè)常用的油類物質(zhì)如表1所示。

根據(jù)上表可知，機械加工及金屬材料熱處理等工藝過程中涉及到的油類物質(zhì)多為混合物，除礦物油外可能還含有部分揮發(fā)性物質(zhì)。根據(jù)現(xiàn)有廠商提供的化學品安全技術(shù)說明書中，一般難以明確金屬加工過程中使用的油類物質(zhì)中的具體成分，同時由于市場上同類用途的油類物質(zhì)種類及供應(yīng)商較多，環(huán)境影響評價技術(shù)過程中較難針對某種油類物質(zhì)收集到包括明確的化學組成以及包含沸點、蒸氣壓等物理性質(zhì)的化學品安全技術(shù)說明書。因此在實際的環(huán)境影響評價工作中，環(huán)評技術(shù)人員很難判斷使用的油類混合物質(zhì)是否具有揮發(fā)性，其使用過程中產(chǎn)生的廢氣的具體成分。

由表1中信息，可以初步判斷除熱處理工藝外其它機械加工過程產(chǎn)生的廢氣中包含礦物油揮發(fā)物及油類混合物中其它揮發(fā)性物質(zhì)的揮發(fā)物。其中金屬清洗工序使用的清洗油的成分，對照VOCs的判定依據(jù)大多屬于VOCs物質(zhì)，調(diào)查顯示金屬清洗工序產(chǎn)生的廢氣包含清洗油揮發(fā)產(chǎn)生的VOCs以及機械清洗過程產(chǎn)生的油霧液滴，隨著時間推移油霧液滴最終會以VOCs的形式揮發(fā)，但具體廢氣形式應(yīng)根據(jù)實際工藝及廢氣收集方式進行判斷。

調(diào)查顯示，熱處理過程使用的淬火油其主要成分為礦物油（一般含量為95%～100%），產(chǎn)生的廢氣主要為礦物油揮發(fā)物及礦物油分解或裂解產(chǎn)生的物質(zhì)。

3 ?VOCs及油霧的檢測方法

目前，VOCs的檢測主要集中在大氣環(huán)境檢測、污染源集中排放點檢測和生產(chǎn)過程泄露檢測等三個方面。與之對應(yīng)的是實驗室VOCs檢測、在線VOCs檢測和便攜式VOCs檢測。根據(jù)現(xiàn)有的VOCs的采樣方法（容器捕集法、吸附法及固相微萃取法等）、樣品預(yù)處理方法（溶劑解吸法、熱解吸法等）、檢測方法（氣相色譜法、氣相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用分析法等），部分油霧物質(zhì)可以被當做VOCs物質(zhì)檢出。

根據(jù)《固定污染源廢氣 油煙和油霧的測定 紅外分光光度法（征求意見稿）》中提出油霧樣品的收集處理方法為利用玻璃纖維濾筒采集樣品，再經(jīng)萃取劑進行萃取，萃取后的樣品經(jīng)紅外分光光度法進行檢測。從《固定污染源廢氣 油煙和油霧的測定 紅外分光光度法（征求意見稿）》編制說明中的試驗數(shù)據(jù)顯示檢測值與實際值的誤差小于20%，且檢測值一般小于實際值。

由于檢測技術(shù)的限制，目前較難區(qū)分金屬加工行業(yè)涉及油類物質(zhì)使用工序廢氣中VOCs及油霧的明確含量。

4 ?結(jié)語

（1）從VOCs及油霧的定義及來源可知，VOCs涉及石油烴類化合物，可能包含部分礦物油分解及裂解產(chǎn)物;

（2）根據(jù)調(diào)查機械加工及金屬材料熱處理工序中常用的油類物質(zhì)一般為混合物，因為油類混合物的理化性質(zhì)較難收集，因此一般難以判定廢氣中具體成分;

（3）根據(jù)目前的VOCs的檢測方法及油霧的檢測方法（征求意見稿）中可知，較難區(qū)分金屬加工行業(yè)涉及油類物質(zhì)使用工序廢氣中VOCs及油霧的明確含量。

參考文獻

[1] 寧淼，孫亞梅.“十三五”揮發(fā)性有機物污染防治的思路與途徑[J].世界環(huán)境，2016（6）：27-29.

[2] 程晉俊，葉巡，張暉，等.揮發(fā)性有機物監(jiān)測方法研究進展[J].綠色科技，2018（6）：61-68.

[3] 傅樹琴，周煒，嚴麗珍，等.金屬加工潤滑劑油霧控制的現(xiàn)狀與進展[J].潤滑油，2003，18（6）：1-5.

[4] 李燦，李曉旭，余濤，等.艦船機艙油霧濃度測試研究[J].艦船科學技術(shù)，2017，39（5）：123-126.

[5] 傅樹琴，周煒，嚴麗珍，等.金屬加工潤滑劑油霧控制的現(xiàn)狀與進展[J].潤滑油，2003，18（6）：1-5.

[6] 張木，李道榮，劉潤田，等.環(huán)境空氣VOCs檢測方法研究進展[J].河南科技，2019（16）：157-158.