1 項目背景
1.1 任務來源
2019 年 1 月,生態環境部辦公廳發布《關于建設工業產品中消耗臭氧層物質監測實驗室的通知》(環辦監測函〔2019〕10 號),要求由中國環境監測總站(以下簡稱“總站”)負責牽頭制訂工業產品中氯氟烴、氫氯氟烴等消耗臭氧層物質檢測的標準分析方法。
1.2 工作過程
1.2.1 成立標準編制組
接到標準制訂任務后,總站立即成立了標準編制組(以下簡稱“編制組”),由具有豐富氣相色譜和氣相色譜-質譜分析經驗,多年從事環境監測分析工作的同志組成。
1.2.2 查詢國內外相關標準和文獻資料
編制組檢索、查詢和收集了國內外相關標準和文獻資料,對現有分析方法和監測工作需求進行調研,并初步確定了擬采用的工作方案和技術路線。
1.2.3 確定標準制訂的技術路線
結合資料調研情況、工業產品中消耗臭氧層物質檢測現狀、實驗方法可行性及當前管理需求等情況,確定采用頂空/氣相色譜-質譜法測定組合聚醚中消耗臭氧層物質的相關技術指標及路線。
1.2.4 開展實驗研究,組織方法驗證
2019 年 1-6 月,參照《環境監測 分析方法標準制修訂技術導則》(HJ 168-2010)[1] 中的相關規定,按照技術路線,編制組開展了標準方法研究工作,給出了檢出限、測定下限、實驗室內的精密度、準確度等方法性能指標,同時組織國家環境分析測試中心、浙江省環境監測中心、山東省環境監測中心、廣東省環境監測中心和重慶市生態環境監測中心進行了方法驗證工作。
1.2.5 編寫標準征求意見稿和編制說明
2019 年 6 月,編制組完成《污染源 組合聚醚中 HCFC-22、CFC-11 和 HCFC-141b 的測定 頂空/氣相色譜-質譜法》征求意見稿和編制說明(含方法驗證報告)的編寫工作。
1.2.6 征求意見稿技術審查會
2019 年 7 月 8 日,生態環境部生態環境監測司在北京組織召開標準征求意見稿的技術審查會。審查委員會通過本標準征求意見稿的技術審查,建議按照修改意見完善后,提請公開征求意見:(1)標準名稱變更為《組合聚醚中 HCFC-22、CFC-11 和 HCFC-141b 等消耗臭氧層物質的測定 頂空/氣相色譜-質譜法》;(2)增加樣品采集方法;(3)按照《環境監測 分析方法標準制修訂技術導則》(HJ 168-2010)和《環境保護標準編制出版技術指南》(HJ 565-2010)對標準文本和編制說明進行編輯性修改。
按照專家意見,編制組對標準文本和編制說明進一步修改完善,形成征求意見稿和編制說明。
2 標準制訂的必要性分析
2.1 目標物的基本性質
20 世紀 30 年代后,人工合成出多種鹵代烷。由于鹵代烷性質幾近完美,因此被迅速應用到諸多領域。尤其是在制冷、滅火器材、泡沫塑料等行業,鹵代烷被大量使用。這些大量使用的鹵代烷很多都能夠穿越對流層頂,進入平流層破壞大氣臭氧層,危害人類生存環境, 這類物質被稱為消耗臭氧層物質(ODS)。
ODS 包括的種類很多,常見的如氯氟烴(CFCs)、氫氯氟烴(HCFCs)、哈龍(Halon)、四氯化碳(CTC)、1,1,1-三氯乙烷即甲基氯仿(TCA)、甲基溴(MBr)等。
其中,CFCs 為氯、氟取代甲、乙或丙烷上的所有氫原子形成的全氯氟烷的總稱,又稱氯氟化碳。其性質穩定、壽命長、不可燃、無毒性、極易揮發性[2,3],主要用于制冷劑、氣霧劑、發泡劑和清洗劑。
HCFCs 同為氯、氟取代烷,但分子里仍含氫原子,因此又被稱作含氫氯氟烴。由于 HCFCs 含氫原子,對臭氧層的破壞能力低于 CFCs,是 CFCs 的一種過渡性替代品,但長期和大量使用仍對臭氧層危害很大。
2.2 目標物的環境危害
臭氧集中于大氣的平流層(距地球表面 10~50 km),其中距地表 15~30 km的位置臭氧濃度最高,這個部分被稱為臭氧層。它可以吸收太陽光中的大部分紫外線,尤其是對生物有傷害的 UVB 紫外線,因而可避免人和其他生物遭受這些紫外線的傷害。
人類大量使用的 CFCs、HCFCs 等化學物質(如制冷劑、發泡劑、清洗劑等)在大氣對流層中不易分解,當其進入平流層后受到強烈紫外線照射,分解產生氯游離基并與臭氧發生化學反應,一個氯原子可以破壞數千個臭氧分子。隨著時間的推移,臭氧層原有的動態平衡被打破,平流層的臭氧量急劇減少,臭氧層越來越薄甚至形成臭氧空洞,使更多的紫外線進入地球表面生物圈。
紫外線分為三個波段,100~295 nm 的 UV-C 對生物危害最大,但是滲透力較差,被臭氧層全部吸收;295~320 nm 的 UV-B 對生物有一定危害,大部分被臭氧層吸收;320~400 nm 的 UV-A 對生物基本無害,穿透力最強因而全部通過臭氧層。
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