Análisis de tendencias de compuestos orgánicos volátiles

Measurements of Ambient VOCs
（Análisis de tendencias de
compuestos orgánicos volátiles）
T. Tanaka
[email protected]
Teikyo Institute of Science and Technology
Uenohara-City, Yamanashi-Pref, Japan
VOCs？ ・・・・・
Los compuestos llamados “VOCｓ”
• Hidrocarburos
alcano, alqueno, hidrocarburos aromáticos
• Compuestos orgánicos que contienen oxígeno:
aldehídos, cetonas, ésteres,
alcoholes, éteres, ácidos
• Compuestos orgánicos que contienen halógeno:
tricloroetileno etc, CFCs
• Otros: aminas, compuestos que contienen azufre.
COVs？
VOCs (=Compuestos orgánicos volátiles) incluye varios
compuestos orgánicos
＊ Los gases que emiten los vehículos a gasolina
contienen BTX y otros hidrocarburos
＊ Varias industrias usan solventes que contienen
tolueno, xileno, y otros compuestos que contienen
oxígeno
• Cada compuesto tiene propiedades inherentes；
＊Tóxico → HAPｓ（tóxicos de aire)
＊ Reactividad fotoquímica
→ Contaminación fotoquímica de
aire
＊ Olor→ Olor molesto
Algunos términos más comunes son:
•
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•
NMHC — Non-Methane Hydrocarbons
= Hidrocarburos no metanos
NMOG — Non-Methane Organic Gases
= Gases orgánicos no metanos
NMVOC — Non-Methane Volatile Organic Compounds
= Compuestos orgánicos volátiles no metanos
ROG — Reactive Organic Gases= Gases orgánicos reactivos
SVOC — Semi-Volatile Organic Compounds
= Compuestos orgánicos semivolátiles
TOG — Total Organic Gases= Gases orgánicos totales
TVOC — Total Volatile Organic Compounds
= Compuestos orgánicos volátiles totales
VOC(s) — Volatile Organic Compound(s)
= Compuesto(s) orgánico(s) Volátil(es)
Medición de VOCs del aire
– Muestreo del aire :
Toma de muestra, tubos
muestreadores
– Condensación: Separación desde N2, O2,H2O
etc.
– Separación: Columna capilar
– Detección: FID, MSD, PID, ECD
Ejemplo de aire urbano
Benceno
Tolueno
Xilenos
C9Aroma
Fuente de VOCs
＊Vehículos impulsados a gasolina
＊Industrias utilizando solventes varios
• Varios compuestos emitidos de una sola
fuente
• Algunos compuestos desde varias fuentes
• Los patrones de fuentes son complicados
• Las fuentes de VOCs están distribuidas en
el medio ambiente
Disminución de ozono
Contaminación
fotoquímica de
aire
Estratosfera
Reacción
Sin cambio
Difusión
HAPs
Fuentes
VOC
Problema
de olor
Investigación de fuentes
• 1. Investigación del olor ：
VOCs de varias plantas utilizando solventes
• 2. Ley de control de sustancias químicas ：
Compuestos orgánicos clorados
• 3. Tóxicos del aire (Contaminantes peligrosos =
HAPs)
Benceno emitido desde hornos de coque, plantas
químicas, túneles de autopistas
• Otros: Aire interior de casas recién construidas
Tubos de muestreo
de VOCs y la bomba
manual
Cromatografía de gas
con una unidad de
desadsorbción térmica
Muestreo y análisis de VOC ambiental
Sistema AutoCan
(Método Canister)
Sistema GC móvil con PID
para observación en campo
Estrategia de muestreo
•
Observación estacionaria:
Ej. : Intervalo de una hora (cambio en cada hora)
⇒ reacción química en el aire
•
Muestreo simultáneo en muchos puntos
distribución de contaminantes por vientos
⇒ Estimación con el modelo de distribución
•
Muestreo por largo tiempo: continuo por 24 horas,
una semana, un mes
⇒ Estimación de riesgo de exposición humana a HAPs
Análisis Multicomponente (Cromatografía a gas)
ratio de componentes ⇒ caracterización de fuentes
•
Dirección del viento
Punto de muestreo
Punto de muestreo
Dirección del viento
Vehículos
Area Residencial
Efectos desde las plantas + Emisión desde escapes de automóviles
RatioT/B
80
200
60
150
T o lu e n e
k=2.5
T o lu e n e ( p p b )
40
100
20
50
0
0
0
20
40
Benzene (ppb)
Toluene/ Benzne ratio in Tehran observation
60
0
50
100
150
Benzene
Toluene/ Benzne ratio near a Coke Oven
200
500
450
Benzene
Toluene
EthylBenzene
m,p- Xylene
o- Xylene
400
300
250
200
150
100
Time of the day (Nov.26 - 29, 1996)
9:00
6:00
3:00
0:00
21:00
18:00
15:00
12:00
9:00
6:00
3:00
0:00
21:00
18:00
15:00
12:00
9:00
6:00
3:00
0:00
0
21:00
50
18:00
ppb
350
Muestreador automático para tubo Tenax
Vista externa del
muestreador Tenax
Vista interna
Investigación en México
•
•
•
•
•
Monitor BTX :
Entech + GC-MS con muestreador Canister
ATD 400 (Método de tubo)
O3, NOx, NMHC
Otros factores ambientales:
Monitor de dirección y velocidad de viento
Radiación solar
Caracterización
de fuentes
Comportamiento
químico
Efectos
ambientales