有机物分析

2024-10-21

有机物分析(精选12篇)

有机物分析 篇1

水污染是工业发展面临的普遍问题[1]。工业废水是指工业生产中排放的废水和废液,包括工业生产的原料、中间产物、副产品及生产过程中所产生的污染物,是造成水污染的重要因素。工业废水的来源广,成份复杂且性质多变,对它的处理方法主要有化学法、物理法、生化法[2]。其中,生化法是利用微生物的新陈代谢功能对污水中呈溶解或胶体状态的有机物进行降解,将其转化为微生物细胞成分和简单的无机物[3,4]。生化法因其处理成本低、运行可靠等优点,受到广泛的关注,但是该方法对有机物的去除效率较低,这成为制约其发展的关键因素,主要原因是废水中的有机物并非都能被生物降解,还包含一定量的难生物降解有机物。因此,分析测定废水中有机物的种类、含量和转化规律对改善生化法处理工业废水效果具有极其重要的意义。

1 有机物的分析方法

为了更好的研究有机物在水中的行为及其对水质、水处理工艺的影响,往往需要对有机物进行全面、深入的分析,而单一的分析方法往往不能满足要求。因此需要根据不同的研究重点,采用不同的分析方法对废水中的有机物进行分析,如分析有机物种类,常采用气相色谱 - 质谱联用技术( Gas Chro-matography - Mass Spectrometry,GC - MS) 和三维荧光光谱技术( 3 - dimentional excitation emission ma-trix fluorescence,3DEEM) ,分析有机物亲 / 疏水性、酸/碱性,常采用离子交换树脂分离分析,而采用不同孔径的超滤膜过滤可分析出有机物各种分子量的分布情况。

1. 1 基于 GC - MS 联用的分析

GC可对易挥发而不发生分解的有机化合物进行分析。MS通过测定离子的荷质比进行结构分析。GC分离效果高,定量分析简单,但是其鉴别能力差。MS灵敏度高,定性鉴别能力高,但对样品要求较高。GC - MS联用技术综合了色谱的高分离能力与质谱的强鉴定能力,GC首先对挥发性的物质进行分离、定量,再通过MS测定荷质比和强度来进行结构分析。GC - MS联用技术已成为分析复杂多组分微量有机化合物的高效分析手段之一。陈慧等[5]用GC- MS联用技术分析了焦化废水生化处理前后有机物的种类和含量的变化规律及特征有机污染物的去除率,发现焦化废水生化处理前共检出75个峰,而生化处理后只检出18个峰,生化出水中苯酚类及其衍生物、萘类化合物、噻吩类化合物未检出,而含氮杂环化合物如吡啶、咔唑、喹啉、吲哚类化合物在出水中的相对含量较高。曹臣等[6]对生化出水中贡献化学需氧量( COD) 的溶解性组分进行GC - MS分析,比较生化处理前后有机物种类的变化,发现长链碳氢化合物的种类增加了12种,芳香烃、长链碳氢化合物、苯系物、多环芳烃及杂环类化合物是生化出水中主要溶解性有机物。

1. 2 基于三维荧光光谱的分析

3DEEM能给出激 发波长 ( λex ) 和发射波 长( λem) 同时变化的荧光强度信息,某些有机物在紫外或可见光的激发下会产生荧光发射,通过测定水样的荧光范围和荧光强度,可定性和半定量的表征废水中共轭体系有机物的组成[7]。吴静等[8]以三维荧光光谱技术分析某石化废水,谱图中出现近10个荧光峰,分别为石油类、苯类等有机物。有机物在生化处理过程中会产生蛋白、辅酶、色素以及腐殖酸等多种化合物,它们在紫外或可见光的激发下,会产生特征的荧光发射,在三维荧光光谱图上有特征位置[9],并且其种类和浓度与微生物处理进程、反应器运行状态有着密切联系[10]。李卫华等[11]建立了荧光物质浓度变化与水力停留时间、底物浓度和温度之间的变化关系,明确了其中的生物反应进程,从而实现了对生化处理反应器的实时调控。

1. 3 基于离子交换柱的分析

废水生化处理常常会产生可生物降解性低,且呈稳定状态的溶解性有机物( Dissolved organic car-bon,DOM) ,它的亲 / 疏水性和酸 / 碱性会影响其废水的处理效果,因此用树脂可将不同特性的有机物分离[12]。龚剑丽等[13]采用含有丙烯酸酯的非极性离子交换树脂XAD - 8和强碱性阴离子交换树脂HZ - 201将某城市污水二级生化出水的DOM分成疏水酸、疏水中性物、疏水碱、亲水酸、亲水中性物和亲水碱,并得到各类有机物的含量。李欣珏等[14,15]采用XAD - 8树脂与非极性大孔聚苯乙烯吸附树脂XAD - 4将印染废水生化出水中的DOM分四类: 疏水酸、非酸疏水物质、非酸亲水物质和亲水酸。由于生化出水中亲水性有机物在可生物降解溶解性有机物( BDOC) 、可生物同化有机碳( AOC) 等中占据绝大部分,因此研究废水中有机物的物化特性对生化处理的工艺具有指导意义。

1. 4 基于超滤膜的分析

水中有机物分子量的分布对工艺优化和进一步阐明有机物的去除机理具有十分重要的作用,因此它受到了广泛的重视[16]。污水中分子量分布的测定多采用滤膜过滤法[17],根据分子量的不同对有机物进行分类,既可以避免综合性表征不够清晰,其测试过程也不会过于繁琐[17]。龚剑丽等[18]采用超滤膜分级方法将某城市生活污水厂二级生化出水中有机物的分子量分为 < 1 000D,1 000 ~ 3 000 D,3 000~ 10 000 D,> 10 000 D,发现分子量大于10 000 D的有机物最多,并得到有机物的分子量分布情况。

2 不同生化处理过程有机物的转化

废水中的有机物能作为微生物的营养物质而被代谢、利用和转化。根据微生物生长环境对氧含量的需求,将其分为厌氧微生物和好氧微生物,利用这两种微生物来处理废水的工艺就是厌氧生物处理和好氧生物处理。

2. 1 厌氧生物处理

废水的厌氧生物处理是指在没有游离氧存在的条件下,兼性细菌与厌氧细菌降解有机物的生物处理方法。整个厌氧过程主要由水解产酸菌完成[19]。厌氧水解就是改变有机物的结构,使某些难生物降解的有机物转化成可生物降解的有机物,从而改善废水的可生化性,为后续生物处理创造条件[20]。如将不溶性有机物转化为溶解性有机物,大分子物质转化为小分子物质,复杂有机物降解为以醋酸、丙酸和丁酸为主的脂肪酸。刘志[21]等采用厌氧水解对难降解的富马酸废水进行处理,发现通过厌氧生物处理后其可生化性显著提高。李咏梅等[22]发现焦化废水通过厌氧处理,一些复杂的有机化合物如2,3 - 二氢苯并呋喃、5 - 苯基 - 邻 - 甲氧基苯胺等转化成一些中间产物如丙烯酸、甲基苯胺、硝基苯酚、羧酸酯等。

2. 2 好氧生物处理

废水的好氧处理是指在提供游离氧的前提下,好氧菌和兼性好氧菌降解有机物的生物处理方法。何苗等[23,24]研究了废水中有机物的好氧生物降解速率常数,发现有机物的转化与其化学结构紧密相关,如芳香族化合物在好氧处理中先发生芳环羟基化,转化成邻苯二酚,再进一步开环转化为琥珀酸和丙酮酸,最后分解成二氧化碳和水。而苯及苯属芳香烃化合物则转化为邻苯二酚、β - 酮已二酸、丙酮酸,最后分解成二氧化碳和水。多环芳烃转换为邻苯二甲酸酯,喹啉类转化为吡啶二羧酸和硝基苯二羧酸。Zhang[25]等发现酚类物质主要在好氧处理中去除,这是因为酚类化合物在好氧条件下能转化为邻苯二酚,最终得到去除。

3 结束语

生化法处理废水的工艺已经比较成熟,但对生化处理过程中有机物的种类、含量、物化特性、分子量分布和转化与废水处理效果之间的关系还有待进一步研究。采用多种分析手段对废水生化处理中有机物进行分析,研究其转化规律,了解有机物在生化处理过程中的降解和转化情况,有利于生化处理工艺的选择、优化,对废水深度处理以提高出水水质,降低有机物危害具有极其重要的意义。

摘要:有机物的种类、含量、物化特性、分子量等性质直接影响废水处理工艺的处理效果。本文综述了近年来废水生化处理中有机物的分析方法及废水生化处理过程中有机物的转化规律。

关键词:废水,生化处理,有机物,分析,转化

有机物分析 篇2

[watermark]有 机 分 析 进 展(湖南衡阳 421001)内容摘要:有机分析是人们认识有机世界的一个必要的手段,有机分析自建立以来以其重要性广泛应用于各个研究领域。特别是仪器分析方法的发展和应用,使有机分析获得了前所未有的发展,随着各种分析技术水平的发展和计算机联用技术的发展,有机分析的应用领域将会更加拓展,为人类更好的生存提供了一个技术手段。关键词: 有机分析、化学分析、分离 1.1有机分析概述

有机分析是研究有机分析化合物分离,鉴定,含量的测定和分子结构分析方法的一门科学,是分析化学和有机化学的一个分支。既然是一门交叉学科,它就俱备了交叉学科的所有特点,它的发展与有机化学和分析都是息息相关的。

有机分析是有机化学与分析化学的交叉学科,是有机化学与分析化学之间的桥梁。所以,有机化学的发展和需求将促进有机学科的发展;分析化学的研究与发展也必然对该学科产生重要的影响。现代有机分析学科的发展主要受到分析化学仪器化的影响,且生命科学对分析化学的巨大影响必然也会影响到有机分析的发展。作为交叉学科,有机分析的范围非常广,但它的特点,或者核心内容,应该包括有机化学中的分析化学元素和分析化学中的有机化学元素。

有机分析大多是指利用来研究有机化合物实验时所用到的实验方法。常用到的实验方法包含有机化合物的纯化、分离以及化合物结构鉴定。在有机化合物的纯化、分离的实验方法为色层分析方法,色层分析包含薄层色层分析、管柱色层分析、高效能液相层析等等。化合物结构鑑定包括紫外光-可见光吸收光谱、质谱、红外光谱及核磁共振光谱等等。总而言之,有机分析是指应用仪器分析方法来研究有机化学。

有机分析化学随有机所的建立而起步,与有机合成同步发展,有机所在国内率先建立和应用有机元素微量分析、红外光谱分析、核磁共振分析和质谱分析激光拉曼光谱等技术,为有机所出成果服务、为社会的样品测试服务,成绩显著,贡献突出。

但化学方法在工厂、实验室使用的使用还是很广泛的,其主要自用是对有机化合物的鉴定,原料、中间体及产品主要成分的测定等,但这些工作往往是与仪器分析法相结合来进行了的。因此有系统鉴定有机化合物仍然是需要的,特别在鉴定各种未知有机化合物样品时,它可以告知人们该如何着手分析:检测其是纯物质还是混合物,或是少量杂质的化合物;测定它们的各种物理常数;它们是由哪些元素所组成的;它们在各种溶剂中的溶解性等。这些都是在进行仪器分析前必须要做的初步试验。在采用紫外光谱、红外光谱、核磁共振谱和质谱来测定样品的结构时,样品必须是纯样,这就有一个对样品进行了分离提纯的问题。对一个化合物要得到满意的测定结果,有时往往必须有综合应用各种分析方法。所以,虽然今天仪器的发展使得仪器分析方法在有机分析中的地位十分突出,但化学分析方法仍然以其优势存在于有机分析领域,而且还在不断的发展。

有机分析的任务就是对有机化合物进行了定性和定量分析。有机定性分析是研究有机混合物的分离和鉴定。它对现代自然科学的发展和国民经济建设均起着重要作用。有机定量分析常用的是有机官能团定量分析,它是定量测定有机化合物的重要手段之一,广泛应用于有机合成产品和有机天然产品生产中的原料和中间产物的控制分析以及商品、成品的质量分析。并且在有机化学反应机理的研究和有机化合物的结构剖析中,也是不可缺少的手段。近年来,随着波谱技术的迅速发展,显著地扩大了有机分析的应用范畴,改变了经典的有机分析方法。

2、有机分析的进展

有机分析是有机化学与分析化学的交叉学科,是跨有机化学与分析化学之间的桥梁。因此有机化学的发展和需求将促进有机分析学科的发展;分析化学的研究与发展也必然对该学科产生重要的影响。同时有机分析的发展也为这些学科的发展带来了新的动力,更加促进了这些学科的发展,为人类认识有机世界,改造这个世界,提供了强有力的手段,使之更适应于人类的生存与发展。

从有机化学及其相关科学的发展历史可以看出,在这些学科的兴起和发展过中,有机分析起到了相当重要的作用。并且这些学科的发展必然了推动了有机分析的发展 2.1 有机分析的建立与变革 19世纪上半叶,由盖•吕萨克(J•Gay Lussac,17781850)柏尔蔡留斯(J•J•Berzelius,1779~1848),李比希(J•Liebig,1803~1873)和杜马(J.B Dumas,1800~1884)等先驱者创建了有机元素定量分析方法以后,有机化学才正式成为一门新的科学兴起来;当20世纪10年代普瑞洛(F.Pregl,1869~1930)创立有机微量分析方法以后,对于一些含量极微的甾族激素等天然有机化合物的研究才成为可能;蛋白质是生命的起源,关于蛋白质化学的研究早已为世人所重视,也只是在20世纪50年代马丁和辛吉首创纸色谱和气相色谱等方法,为分析氨基酸和蛋白质结构提供了有力的工具以后,才使蛋白质化学有了新的突破,能够大踏步前进。分析仪器的发展日新月异,更推动了有机分析和有机化学的进一步发展。近代有机分析以其高灵敏度的、选择的技术已对环境保护、工业生产、医药卫生和环境等领域质量控制体系做出了巨大的贡献。

有机分析是分析化学重要组成部分。它伴随分析化学学科的发展经历了三次重大变革:第一次变革是随着分析化学基础理论,特别是物理化学的基本概念(如溶液理论)的发展,使分析化学从一种技术演变成为一门科学;第二次变革是由于物理学和电子学的发展,改变了经典的以化学分析为主的局面,使仪器分析获得蓬勃发展;目前,分析化学正处在第三次变革时期,生命科学、环境科学、新材料科学发展的要求,生物学、信息科学,计算机技术的引入,使分析化学进入了一个崭新的境界。第三次变革的基本特点:从采用的手段看,是在综合光、电、热、声和磁等现象的基础上进一步采用数学、计算机科学及生物学等学科新成就对物质进行纵深分析的科学;从解决的任务看,现代分析化学已发展成为获取形形色色物质尽可能全面的信息、进一步认识自然、改造自然的科学。现代分析化学的任务已不只限于测定物质的组成及含量,而是要对物质的形态(氧化-还原态、络合态、结晶态)、结构(空间分布)、微区、薄层及化学和生物活性等作出瞬时追踪、无损和在线监测等分析及过程控制。随着计算机科学及仪器自动化的飞速发展,分析化学家也不能只满足于分析数据的提供,而是要和其它学科的科学家相结合,逐步成为生产和科学研究中实际问题的解决者。近些年来,在全世界科学界和分析化学界开展了“化学正走出分析化学”、“分析物理”、“分析科学”等热烈议论,反映了这次变革的深刻程

从现今有机化学的发展来看,主要是新的分析仪器的应用,以及与计算机联用技术的发展,使的分析样品量日趋微量、分析速度日趋迅速、分析的准确性和精确性也日益增加。2.2化学分析法在有机分析中仍然占据一定的地位并也取得了一些进展

在前面我们提到由于新的化学分析仪器的发明与应用使得仪器分析方法在有机分析发展的过程中占据了越来越最要的作用,但这并不能说明化学分析方法从此就退出了有机分析这一舞台,相反化学分方法以其悠久的历史和成熟的技术仍然在许多领域有着重要的应用。这里我们就来详细地讲一讲化学分析方法这些年来取得的一些进展和成就。

化学分析方法的原理 是通过化学的分子识别,再将这种相互作用转变成物理的可视信号。化学分析方法的发展包括新型分析试剂、拮抗剂、螯合剂、荧光显色剂以及超分子受体。分析化学中,灵敏度、选择性、准确性和精度都至关重要,其中,以以高选择性尤为重要。高选择性的试剂可以降低对分离的要求,而高选择性的化学基础是分子识别。过去30年中,以碱金属离子、无机离子、有机离子、中性分子为识别对象的分子识别试剂不断出现,但是对具有复杂形状的多原子、离子、分子的识别试剂还很少。近年来,超分子化学发展出了多种利用分子间作用力进行了多目标点的分子识别试剂,如环糊精与有机分子形成包合物。目前,人工酶的研究也是化学分析的另一重要方面,人们通过合成不同取代基的金属卟啉衍生物,实现了对过氧化物酶的模拟,这些仿生试剂不仅克服了天然酶不稳定、易失活的缺点,而且还拥有天然酶没有的分子识别特性,可广泛地应用化学分析。

2.3近年来仪器分析技术取得了一系列新的进展

仪器分析主要向微型化、全分析和芯片实验室的发展。并且能够进行在体、在线、实时和原位分析的仪器。如近红外光谱辐射穿透深度大而背景干扰小,样品可不必制备,是一种无试剂、非破坏、非侵入式的快速分析方法。最近由于二极管激光器、阵列检测器、声光可调滤光片和液晶可调滤光片等技术的配合,仪器已实现完全无可动部件,适宜于作现场实时或在线检测,如病人血糖和药品质量的检测与监控。多种分析技术联用的分析仪器方兴未艾。各种进行分离分析的色谱技术与进行结构分析的波谱技术的联用已流行多年。

并且随着计算机技术、网络和信息技术的发展并且成功应用于有机分析领域,使得有机分析技术取得空前的发展.以下主要以超临界液体色谱法(SFC)为例谈谈仪器分析方法的发展。2.3.1 超临界流体色谱法(SFC)在有机分析中的进展

超临界流体色谱技术是一种非常重要的有机分析方法,它较H P LC、G C技术而言,有分离效率高、分离时问短、产品质量好等优点,因而在食品、药物、农药、香料和聚合物等的分离方面有良好的应用前景将SFC用于色谱技术中便发展形成了超临界流体色谱(Superceitical F1uid Chromatography, SFC),它揉合了气相色谱(GC)的高速度、高效和高效液相色谱(PLC)的选择性强、分离效能高等特点,为分析有机化合物开辟了新的途径,成为适合于分析难挥发、易热解高分子物质的有效快速方法。在SFc分析中使用的流动相有N20、NH3、C20、乙烷、戊烷、二氯二氟甲烷等,其中以CO2和戊烷作流动相的最为广泛。超临界流体色谱(SFC)最常用的流体是C02,但C02 在分离分析中强极性化合物时效果很差。为此,人们常常改用C02 以外的流体或在超临界C20中添加改性剂。Oudsema等研究了用甲酸与甲酰胺作改性剂分离测定C 一C。醇、萘衍生物及叔胺。结果表明,选择适当改性剂对改善峰形有较好效果。陆峰等发展了一种采用单泵在线添加改性剂的新方法。改性剂种类、体积分数皆可调,稳定性好,持续时问长(足以分析完一批样品)且不污染注射泵 目前在GC和HPLC中广泛使用的手性选择剂也可用于SFC,而SFC的高传质速率和低毒使它比GC、HPLC更有应用潜力。近年来,对SFC检测技术的研究不断发展。SFC除可配备GC、HPLC的各种检测器外,还可以与质谱(M S),傅立叶变换红外光谱(F T I R)联用,大大提高检测灵敏度及检测范围。Sadoun等用填充柱SFC与电喷射电离质潜耦联对四种除草剂进行了分析,取得了较高的灵敏度。SFC NMR联用技术避免了ttPLC—NMR联用技术中溶剂峰干扰问题,解决了样品在处理过程可能造成的损失、污染或分解,从而提供了一种快捷有效的分离方法,并能提供混合物的组成和结构信息的分析方法。董福英等人在国内首次成功地将SFC与Ms联接,接口设计合理,使用方便,仪器的稳定性、灵敏度均达到常规分析要求。sFC/MS可直接分析有机酸和热不稳定、低挥发性物质,弥补了Gc/M S的不足。黄威东等 对SFC/FTIR联用技术进行了探讨。SFC与其它仪器联用时,其连接装置的结构设计及连接装置对分离效果的影响也是研究SFC技术的一个重要方面

由于SFC有比HPLC高的分离度和比Gc更大的d值,所以在有机分离方面可以达到很好的效果。目前,S F C对胺类、芳香油、药物、糖类等的分离都有研究报道。向敏智采用原位衍生化技术,通过自制的填充柱SFC— FI D对几种单糖进行了分离测定。丁明玉等采 进口sFB— SFC仪、MULTI榆测器、二极管阵列UV-VIS对脂肪基质固体样品中的有机锡化合物的分离进行了研究划志敏等 用SFC对黄酮醇异构体进行了有效分离。葛发欢 用毛细管SFC成功分离了结构相差甚微的可的松和氢化可的松、地塞米松和倍他米松。Qian I .xie 等 分离测定了强心剂一乌本苷。SFC还被用于手性对映体的分离在分离聚台物方面,shee1eY等研究了填充柱SFC— Ms测定Cyc1osporin A和多聚葡萄糖。孙云鹏等对三到十环多环芳烃异构体的分离进行了研究,可以很好的分离多环芳烃。S FC也用于环境分析,其内容包括多环芳烃、有机染料、表面活性剂、农药、酚类、卤代烃及多氯联苯等化台物。

3、结束语

从20世纪末开始,有机合成研究领域开始发生变化,对药物、农用化学品、各种功能材料的需求,以及高通量筛选方法的出现,使得大量新型有机分子的合成成为有机化学家面临的迫切任务,建立分子库、发展分子多样性成了重要的课题。90年代出现的组合化学正是这方面的一项重要技术,在多肽分子库的建立上尤其成功,但在结构类型大改变的多样性上还有很大的局限性,因此在发展分子多样性上近年出现了多种方式和途径。美国科学家在合成设计上提出了从原料出发正向合成概念,目标是实现分子多样性;2001年又提出了“点击化学”的名词,其基本思想是利用碳-杂原子成键反应快速实现分子多样性。手性纯化合物的合成是近年有机合成中最受关注的领域。

2001年不对称合成获诺贝尔化学奖,又一次标志着手性纯化合物的合成在当今科学界的重要地位。近两年手性纯化合物合成的报道仍然是有机化学中最突出的部分,诸如近年组合化学的方法成功地用到了不合成催化剂的筛选,对不对称合成中的非线性放大也有新的说法等。也有报道介绍了不采用金属催化剂而回归到有机小分子来催化不对称反应,认为这样更符合绿色化学的要求。传统的用糖作手性模板的方法近年来也有新的发展。目前手性纯化合物的合成虽然已有了很大的进展,但从理念到方法上仍期待着新的、革命性的飞跃,而从现在的发展趋势来看,在不久的将来有可能实现。

中学有机化学教学策略分析 篇3

【摘要】随着课程改革的不断深入,传统的中学有机化学的教学模式应该与教学策略结合起来,这样才能更好地促进学生对知识的理解,提高教学效率。有机化学教学应立足新课程倡导“自主探究,合作交流,师生互动”的教学方式。

【关键词】中学化学 有机化学 教学策略

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2016)09-0170-02

有机化学是中学化学教学的重要组成部分,是进行科学知识、方法、思想、态度等素质教育的重要途径。但是中学化学中有机化学课时少,内容多,而有机化学基础知识的理论性强,因此,在进行有机化学教学时采取什么教学策略是一个关键的问题。

一、中学有机化学知识体系

人教版《有机化学基础》选修5是按照有机化学学科体系:由烃到烃的衍生物、由单官能团化合物到多官能团化合物,循序渐进地介绍有机化合物结构—性质—应用的知识,确保主干知识的基础性。

二、中学有机化学教学中非智力因素和空间能力现状调查

通过文献调研以及实际调查学生对有机化学的学习情况,并提出和分析课堂教学中老师采用的具体教学策略。

1.调查的对象

通过访谈老师,听课以及对学生进行调查问卷。高三学生在身体上、智能上以及情感上都已经开始发生较大的变化,思维正处于从具体形象思维向抽象逻辑思维的转折关键期,能较强地对所获得的信息进行加工处理。

2.调查的问卷内容

为了能更详细地了解新课程下中学有机化学学习与教学的现状,依据教育学与教育心理学理论,编制了针对中学有机化学教学具体实施过程的调查问卷—《探究有机化学课堂教学策略问卷调查》。

3.调查的结果统计与分析

第一题统计与分析

由以上表中数据显示,非智力因素对各班学生学习有机知识的影响是有层次的,在2、4、5、7、8这几个题目中从兴趣、意志、动机及个性方面整体看出非智力因素的培养是学生学习知识非常重要的前提,所以加强培养非智力因素是很有必要的。

原因分析与对策:

非智力因素是造成学生学习困难的主要原因,它是除智力以外的一切心理因素,主要包括兴趣,动机,情感,意志和个性等,这些因素直接影响到学生的学习效率,是调动学生学习积极性的内驱力。它可以发掘学生的内在潜能。

第二题统计与分析

调查结果的统计:

从上表的各班空间题目平均分来看(总分28分),学生的空间能力基本处于中等以上的水平,有待进一步的提高,另一方面根据标准偏差也反映出各个班内部学生的空间能力存在个体差异性,需要教师给予特别的关注并需采取适当的教学方法才能获得发展。

原因分析与对策:

通过问卷题目的测试结果分析,学生的空间能力与化学学习成绩有高度的相关性,学生基础题目的成绩差异不大,准确率都比较高,三个班级总的平均分的差距其根本原因在于学生没有构建空间模型的立体观念。通过使用具体的实物模型操作和电脑模拟模型表征分子的三维结构,可以提高学生的学习效率。

三、总结与展望

当前,对教学策略的探索还需要我们继续用心探索出更多的切实可行的策略,对已提出的教学策略还需要在以后的教学实践中进一步检验和完善,对实施策略后的效果评价找到一条令人满意的途径。这些问题的解决还需要付出更多的时间和精力。

参考文献:

[1]刘蕾.中学有机化学知识内容的分析及教学策略研究[J].教育硕士毕业论文,2005.5.

[2]夏正盛.高中化学课程标准教师读本[M].武汉:华中师范大学出版社,2003.12.

[3]王凤兰.论非智力因素在化学教学中的培养[J].化学教育,2008(7).14-17.

[4]张正威,赵立颖.教育综合大纲解析[J].中国石化出版社,2013,411.

[5]李洪玉,林崇德.中学生空间认知能力结构的研究[J].心理科学,2005,28(2).269-271.

有机物分析 篇4

煤炭是工业生产的主要能源和化工原料, 在中国社会经济中占重要地位。焦炭作为还原剂和燃料, 广泛应用于金属冶炼、铸造、化工和电石等行业, 联合国环保署发布的相关报告和文献中提到, 焦化生产是可能产生UP-POPs的重要过程[1,2,3]。

1 POPs排放特征

1.1 排放源

炼焦废气主要来源于装煤烟气、推焦烟气、焦炉烟气、熄焦烟气。焦炉烟气主要来源于:a) 煤料装入炭化室占据炭化室排出的热空气;b) 煤料装入炭化室后与高温炉墙接触, 煤中部分挥发分裂解产生的荒煤气;c) 煤中水分汽化生成的水蒸气。推焦过程中随炭化室炉门打开后散发出的残余煤气、由于空气进入使部分焦炭、可燃气燃烧产生的气体及出焦时焦炭从导焦槽落到熄焦车中产生大量粉尘。

1.2 特征污染物

1.2.1 多环芳烃

朱先磊等对比了炼焦与煤烟型污染及机动车型污染PAHs排放特征, 认为焦化厂污染水平最高, 且焦化厂PAHs成分谱所对应的轮廓图和燃煤污染成分谱类似[4]。陈慧等对焦化厂焦炉侧及厂区大气中颗粒态PAHs进行采集和定量分析, 在此基础上对其分布特征进行初步研究[5]。杨洪彪等的研究表明焦炉工人受PAHs中Ba P空气日均暴露浓度为0.5μg/m3~1.7μg/m3, 且日均暴露浓度有近99%来自PM10[6]。

1.2.2 二噁英和呋喃

Liu等利用高分辨气相色谱—高分辨质谱联用方法对国内焦化企业二噁英类物质排放开展监测分析, 认为焦化生产过程排放主要集中在装煤、高温炼焦和推焦工段[7]。2012年UNEP在综合考虑Liu等研究成果的基础上, 修正二噁英类物质的排放因子, 发布《二噁英、呋喃及其它UP-POPs排放识别和量化标准工具包》。按照2012年中国焦化产量4.48×108t, 80%焦化企业有除尘设施计, 中国焦化行业PCDD/Fs排放量为280 g TEQ, 占比约为3%。

2 POPs防控技术

2.1 源头防治技术

由于煤炭中Cl、S及金属影响炼焦过程POPs的生成和排放, 因此可通过配煤控制合理的S/Cl比, 减少焦化行业二噁英排放。按照最佳可行技术的确定原则和方法, 炼焦工艺源头控制POPs控制技术为:配型煤炼焦技术、捣鼓炼焦技术, 其技术特点及适用性, 见表1。

2.2 过程中防治技术

工艺过程污染控制技术包括夏尔客侧吸管集气技术、干熄焦技术。根据最佳可行技术的确定原则和方法, 筛选出炼焦工艺过程控制持久性有机污染物技术为:夏尔客侧吸管集气技术、干法熄焦技术, 其技术特点及适用性, 见表2。

2.3 末端防治技术

根据最佳可行技术的确定原则和方法, 筛选出炼焦工艺废气末端治理持久性有机污染物技术为:大型地面站式净化除尘技术、移动式消烟除尘技术、活性炭吸附技术、催化分解技术 (SCR) , 其技术指标及适用性, 见表3。

3 结语

炼焦行业排放的污染物包括颗粒物、SO2、NOx、H2S、NH3和苯可溶物 (BSO) 、HCN、酚类、非甲烷总烃、PAHs及UP-POPs等污染物质。为有效防控炼焦行业POPs污染, 应建立从源头预防、过程中控制、末端治理的POPs防控体系。

参考文献

[1]孙鹏程, 李晓璐, 成钢, 等.焦炉烟气中二英类物质排放水平研究[J].环境科学, 2014, 35 (7) :2515-2519.

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有机市场分析报告 篇5

一、综合概述

有机农业起源于中国自然农耕法,最近十年方才回归中国,目前中国三分之二的土地存在水土流失问题,化学农药和化肥制品已经影响到中国可持续发展。无锡蓝藻事件、淮河治理、云南昆明湖的富营养问题,使中国有机事业的发展的迫切性日趋明显,基于中国国家粮食安全考虑,完善基础农业,解决3亿国人吃饭问题,同时大力发展无公害和绿色农业,有机农业作为精品农业为出口外贸服务既定政策,但随着生态环境日益受到石油农业和化学农业的影响,导致农业可持续发展遇到瓶颈,同时食品安全成为社会广泛关注的问题和焦点,在这一背景下,有机农业和有机食品将面对前所未有的发展机遇,从深入调研发现,众多品牌的有机茶、有鸡蛋、有机米、有机水果已经在北京、上海等市场卖到脱销,可以预见的是,在中国有年收入超过10万元以上的家庭2亿人,有机食品将成为中国中产阶层,尤其沿海发达地区未来30年,消费者选购的主要食品标准品类。

纵观中国有机发展史,有机食品的概念于20世纪90年代初进入中国,1994年,中国第一家认证机构南京国环认证中心(OFDC)在南京成立,其后又有多个国际认证机构进入中国成立办事机构,并有多家国内认证机构成立,其中较大规模的包括北京中绿华夏认证中心(COFCC),杭州万泰认证中心(WIT)。2006 年中国有210 万公顷农田经认证成为有机农田,从而使中国在经认证的有机农田数量上排行世界第三,仅次于澳大利亚(1180 万公顷)和阿根廷(390 万公顷)。此外,还有200 多万公顷野生采集面积获得认证。在中国有机产业发展的初期,95%以上的中国有机产品都通过贸易商出口到北美欧洲和日本,直到2005年中国第一版的有机食品国家标准 G/BT19630发布,同时发布了中国国家有机标志,至此,所有在中国销售的有机产品必须持有认可的认证机构颁发的有机证书才可以在市场上销售。

在2006年,中国有机食品出口值为3.5亿美元,占中国食品出口总值的1.2%,当年国内有机市场零售额为7.5亿美元。预计有机食品占中国国内食品消费额大约在0.02%左右,距离欧美发达国家的3%-5%仍有百倍的差距。目前中国国内有机食品消费以每年30%-50%的速度增长。

二、中国有机食品发展现状和问题

有机行业整体发展状况: 

中国有机产业发展正式起步至今,已经形成一定规模,截止2007年底:

全国约有约有2512 家有机生产企业,总共有机面积358.6万公顷;转换面积15.82万公顷;合计约374.42万公顷;

种植业:企业1241家,面积25.4万公顷,产量134.4万吨,国内销售27.1亿元,国外销售1.2亿美元;

畜牧业:企业62家,351.2万头(只),放牧面积60.36万公顷,产量2.1万吨,国内销售2.1亿元。国外销售1970万美元;

水产:企业107家,面积29.7万公顷,8.3万吨,国内销售5.7亿元,国外销售5000万美元;

蜂产品:企业35家,6.3万群,1.3万吨,国内销售3.1亿元,国外销售2270万美元;

食用菌:企业23家,面积8.9万公顷,产量7042吨,国内销售1.2亿元,国外销售1480万美元;加工:企业478家,150.8万吨,国内销售收入15.5亿元,国外销售2120万美元;野生采集:企业64家,野生采集面积149.4万公顷,产量6.1万吨,国内销售6.6亿元,国外销售2000万美元。总体呈现快速发展态势,发展潜力巨大。如图:

以上数据显示整个有机产业的发展还是以来野生采集为主,如果这一比例不断增大,这本身是对自然环境的破坏,违反了有机保护自然的初衷,因此大力发展现代有机生态种植业和畜牧业、水产业是根本出路。

中国有机认证分析状况 

目前国内有约20多家从事中国有机产品认证的机构,除此之外还有专门做国外认证的专业机构、其中南京国环、中绿华夏、圆通认证、万泰认证等认证机构占领了主要的有机认证市场份额,目前认证受到环保部、农业部、认监委的多方管理,值得注意的是,某些有机企业在选择认证机构的时候,除了考虑价格因素外,对认证机构的专业性和综合实力缺乏评估。部分认证企业只管收费,对有机认证工作态度马虎,甚至将无公害和A级绿色食品直接升级到有机食品,造成不良的影响和后果,同时,有机认证专业人员对专业知识缺少必要的了解,对诸如欧盟EU、美国NOP、日本JAS和加拿大CAAQ等国外有机认证和国内的有机认证流程缺少基本的认识。

有机产业市场发展特征

中国有机行业,是一个高速发展,但仍然处于市场教育期的新兴行业;

中国有机行业,依然存在众多误区,这正在严重制约有机行业的健康发展;

中国有机行业,各区域发展水平不一致,核心经济区域及优势农产区竞争力较强;

产业整合与促进消费多元化正在成为有机行业的整体趋势;

有机产业正处于从弱竞争向过度竞争转变的过程,市场处于混乱状态;

有机产品销售途径相对单一,对消费者的教育和促进作用有限;

大行业,小企业

从理论上可以说有机化可以深入到几乎所有的衣食住行的生产和消费中去,面对这样一个庞大市场,现在规模型、龙头型的有机企业屈指可数,德清园这样打着擦边球的企业也就做到了五亿,更香有机茶销售额突破一亿,在茶叶行业中位列前茅,但其开茶楼的高额运营模式,影响到了其快速扩张,千岛湖鱼头能做到一亿,受到产地和环境限制,发展受到一定制约。北大荒集团对旗下有机农场定位和产业结构未做出有效的规划,使其有机领域的发展并不理想。

有机农业如何规模化、产业化、差异化、品牌化开发的空间还非常大,除了有机茅台酒,在这个领域诞生百亿元产值的企业是可预期的。

重生产,轻销售

目前绝大多数有机生产企业把精力用于有机认证和基地开发中去,希望也能成为德国迪米特农场那样行程完善的自然动力农业,但是忽略了对市场的开发和教育,导致部分有机农产品一上市就滞销的现象发生,根本原因是许多企业把其作为对传统农业的升级项目来开发,殊不知,后端的渠道和消费者推广等环节缺少配套的话,再好的产品也会无人问津,现在做有机的从业人员有很强烈的有机情结,认为自己生产销售的产品是品质最好的、最安全的,对目标市场缺少必要的了解,对渠道开发和品牌营销一知半解,导致产销脱节值得关注。

产业链发展脱节

有机行业在产供销业务链层面上,缺少整合与创新,区域化发展特征极其明显,北京、大连、南京、上海、万载、溧水、寿光、齐齐哈尔、新疆等地发展较快,但产业结构和种植品种存在一定问题,以江西万载为例,该地区集中我国四分之一左右的有机认证土地,但是以往产品多为德国小葱、有机大米、有机草莓粉供应出口外贸,随着金融危机的到来,销量受到影响,而进入国内市场种植品种和种植区域缺少比较优势,进一步发展面临瓶颈。建立完善的产业链刻不容缓,如图:

整合有机农产品流通加值链结体系

有机行业发展初级,缺少系统运营模式

中国有机事业发展缺少中坚力量,在农业走可持续发展道路,生产生活方式发生重大变革的时期,各个有机企业和个人没有从战略的高度看待有机产业的发展问题,一个具有无限前景的产业,现在正在被一些从国外带来的即有模式所局限着,消费者需要的真正的高品质高营养高安全的食品和生活用品,而他们的认知和消费能力受到一定局限,自然环境正在受到前所未有的摧残和伤害之际,我们的有机企业却对此束手无策,等待着有机春天的到来,指望别人的经验,指望靠大资本运作,指望消费者和市场自然觉醒都是不现实,甚至是幻想,乐活城是一个典型,正在误导许多从事有机和打算从事有机事业机构的思路,指望依托靠近涉外使馆和高档小区开设有机专卖店,通过高大全的丰富的产品线,吸引驻华外国人和海龟派的光临,而无情的事实并没有带来想象中的甜蜜,上海金桥店投入上百万资金的空然倒下,虽然终端面积很大,汇聚了八国联军的各种产品,但是仅仅就是产品陈列而已,只能对已经在使用有机产品的消费者有所影响,对广大的中国消费市场缺少有针对性的教育和投入,正在把有机做的边缘化和模糊化,甚至在店中出现了一些极其普通的一般食品。如果有机食品仅仅是给老外和海归人士的生活做配套的话,那么乐活将面临严峻的挑战,金融危机已经然这些群体的消费普遍下滑,在中国市场必须走中国化的营销之路,否则乐活城可能就会陷入危机,甚至走向边缘化的地位。

当然更为典型的是,上海同脉海客勒作为中国有机专卖店开设最多,网络覆盖较完善的企业,属于有战略无策略的投名状“冒进者”,认为抢到地盘就是胜利,通过搞些简单的促销和参观活动,就能吸引周边高档小区的业主成为有机产品忠实的消费者,结果呢在已经开始的14家店中都在亏损,第十五家马上开张大吉,是否盈利只有上帝知道,这种看天吃饭,有终端无销售,有销售无体验、有体验无服务的死终端,可能会把有机事业的发展推向一个死胡同,有机企业必须在一个正确的方向持续的探索和纠偏,才能生存发展,假如方向错了,那么坚持错的结果会如何?如果方法不到位,那就只能在路上都走几个来回了„„

有机食品发展需要营销创业,需要从整体到细节的梳理和整合,适应本土的市场和消费文化,方能走出一片新天地。

有机食品以假乱真隐忧频现

目前有机食品属于稀缺性产品,部分企业为了谋取暴利,用普通农产品或者转换期产品冒充有机认证期产品在市场上销售,造成了极其恶劣的影响,上海某有机企业将来路不明的有机卷心菜提供给餐饮连锁机构,大连某有机企业购进1吨有机杂粮销售出去10吨,这些以次充好、以假乱真的行为必将为有机产业进一步发展埋藏了巨大的隐患,上海劲释咨询作为国内唯一从事绿色有机产品市场研究和推广的专业机构,为了不让三鹿事件在有机行业内发生,发起组织了中国有机产业自律联盟,号召和监督有机企业能够按照有机标准生产和销售,获得了有机标杆企业如北京留民营、北京蟹岛、新生态、新龙垦、哈尔信、汇天然等参与和支持,为有机行业健康发展奠定安全保障和基础。

三、市场机会及潜力分析

上游的农业种植整合力度加速

保证有品质稳定、产量稳定,能够获得更多优良种植基地,已经成为目前许多有机企业关注的领域,尤其一些从事金融和房地产的企业,携带大量资金,寻找大面积的有机种植农场进行收购。对中国传统低效率、低附加值、低产能的农业进一步升级改造,成为现代新型有机农业。

这种模式在葡萄酒、乳业、矿泉水等很多行业都可以找到很多类似的例子,不断圈地,控制上游稀缺资源,从而在根本上获得竞争优势。

这其中将蕴含着巨大的行业机会:有机农庄改变以外农户+农场+公司的包销模式外,还在并购一些有机农场和基地,但这样投入资金非常大。是否可以考虑:通过参股、控股、合作等不同方式渗透,并选择目前重点消费市场附近的周边170公里左右的有机农场进行收购,符合有机就近种植、就近消费的原则,同时降低物流成本和产品损耗率。

渠道呈现专业化、多元化

目前的有机食品消费还主要集中在靠近高端社区和外国人的大卖场,有机专卖店,进一步将会在较高端商场,旅游度假区、高端会所、网络直销、电话直销配送等多种模式同时展开。

值得注意的事,许多有机企业已经开始多了高端社区的配送服务,但是数量小、成本过大、消费者缺少认知等原因,尤其是缺少蛋类、牛奶、果汁等日常消费的有机食品,即便是老客户的定购数量也有限,因此要加快有机传播力度,优化配送线路,就近配送,集中配送,同时引进基础类的有机食品,满足消费者最基础的生活需求。

在渠道选择方面,可以在现在设有生鲜蔬菜卖场的周围,开设店中店,销售深加工和高端有机产品,不但满足消费者日常需求,更加全面地满足有机消费者的全方面多层次需求。

其次,从有机行业发展趋势来看,销量将越来越集中在具有知名度和认知度的品牌企业手中。

将来的消费趋势来看,消费者不关注在哪里购买有机产品,更关注还包括有机产品的品牌形象、品牌内涵、品牌文化、品牌价值、品牌故事。这一点我们可以从德清源、更香茶楼、淳牌有机鱼头的品牌营销和事件营销中初见端倪。

因此有机企业必须从目前的品质优势、产能优势、渠道优势转化为品牌优势,在积累7年的消费群中,建立独特具有亲和力的的形象,扩大品牌影响力,对品牌产生信赖感和忠诚度,保证客户群不被竞争品牌抢走。

2、市场空间逐渐增大

只有整块蛋糕被做大的时候,才有可能切到更大的一块

根据目前的形势来看,在保持总成本领先的情况下,进一步扩大有机的外延。因为目前的有机消费主要集中在食品,具体一些就是集中在蔬菜、水果、粮食、杂粮等方面,而且这样的消费,基本上是在自然的市场增长情况下进行的,基本上所有的有机企业都没有作深度的有机文化和概念的传播,而作为有机农庄来说,已经成为这一领域国内的领头羊,必须在加大即有市场的开发外,必须加强有机理念的推广,把市场蛋糕进一步作大。

市场领导品牌尚未形成,空白位置群雄拭目

要形成领导性品牌尚需时日。在市场格局尚未明显确定的时候,抢占先机、大力发声将是迅速在消费者头脑中形成认知、建立形象性地位的好机会。成为“ 有机生活专家”,或者“有机生活的创导者”,拉开与众多竞争对手的距离,就要开发和销售其他类型的有机产品,奠定在有机行业领导者的地位。

3、健康自然的生活被消费者广为认可

从消费者角度来看,在选择各类消费品的时候,已经开始将环保绿色、无污染的产品作为重要考虑对象,例如无磷洗衣粉不但是因为国家强制标准而广泛使用的,也和消费者觉醒有密切关系。

从行业角度来看:有机行业是最环保、最健康、最接近自然的行业,是永远的朝阳产业,正好迎合未来的需求方向。

从国家角度来看:太湖无锡的蓝藻事件,欧盟美国对中国食品的“安全门”事件,已经让国家认识到环保、节能、可持续的重要性,在全国上下关注食品安全问题的时候,正是有机农庄大有作为的时候,因为最安全的食品就是有机食品。

我们可以看到,从家庭环保概念来说,许多行业的许多环保产品得到了消费者的认同,因此再在消费者心目中谁最先树立最安全食品品牌印象,信任感也会较高。

从大环保概念上来说,以环保为传播理念的品牌将得到消费者的心理认同,快速建立起品牌好感度。

因此,有机品牌发展之路,必须结合纯正、环保、安全、健康等关键点进行生动化的诉求和社会责任感进行突破。

四、中国有机食品渠道现状及特征

1.KA卖场

中国零售市场主要为几个国际零售集团所垄断,家乐福(Carrefour),沃尔玛(Wal-mart),麦德龙(Metro),乐购(Tesco)已经在中国完成了全国主要市场的布局,易初莲花(现更名为卜蜂莲花),吉之岛,百佳等也已在中国数个局部站稳了脚跟。而中国内资超市,除了华润万家超市已经在全国范围类布局外,大都是分别在局部市场进行扩张,譬如上海的农工商和世纪联华,江苏的苏果超市和时代超市,北京的物美超市,深圳人人乐连锁超市。

家乐福虽然在国际市场上远远落后于竞争对手,但依靠灵活的制度和较早进入中国市场的优势,牢牢占据着中国外资零售市场的头位,特别在上海,北京等北方大城市,家乐福更是优势明显。同时,家乐福也是第一个将有机食品引入超市的零售企业。目前,在各主要城市的家乐福超市均设有有机蔬菜和杂粮专柜,中国国内销售额排行前几位的有机公司,譬如北京有机农庄科贸有限公司,北京青圃园菜蔬有限公司,上海崇本堂农业有限公司都是最早一批家乐福的供货商。

沃尔玛则已经在中国开始有机产品的贴牌生产,产品主要包括杂粮和蜂蜜。

也许是来自德国的缘故,麦德龙是中国大型超市中比较支持有机食品的一家,他们有销售有机的肉制品,同时你还可以在其自己进口的贴牌产品中发现有机的意大利面等来自德国的进口有机产品。

相对于本土超市,外资超市销售更多的进口食品品种,这些进口食品一般由位于上海,北京,深圳的进口食品公司进口和进销,属于最大众,价位较低的进口食品。

传统连锁超市在中国零售市场中占据统治地位,在与供货商的谈判中也处在绝对的主导地位。同时,在目前食品安全、产品质量等关注度越来越高的情况下,大型连锁超市对供应商的要求越来越高,而中国本土的有机食品企业大都为新兴的小企业,能够真正有实力向传统连锁超市供货的企业为数不多。同时,大型连锁超市追求更多的是低价格和大销售量,并且同时摊派到供货商上高额的销售费用及各种莫名的开支;而目前很多中国有机生产商或者进口商所经营的高档有机食品,在价格上和供货上的缺陷,决定了他们无法进入大型连锁超市进行销售。

2.有机零售店

2005年,中国第一个有机食品专卖店Ostore在上海开业, Ostore是由美籍华人和台湾人投资的,其中销售产品中有很大比例的进口有机产品包括德国著名品牌Rapunzel,他们完全自己进口。同时,他们设有咖啡厅和餐厅,并开展了上海市的家庭配送。然而,有机食品在中国供应链的不完整,导致Ostore销售产品价位惊人,门店销售一直不理想。进口产品部分在没有其他销售渠道的支撑下也无法真正正常运作。Ostore的运营者在意识到这个问题后,开始更多的把自己的产品(包括自己进口的产品)推到上海其他的高档超市,渐渐转行为经销商,然而在2007年因为股东分歧,Ostore仍然以关门而告终。

在Ostore出现在中国之后,在上海,北京,深圳甚至其他中国城市,陆续有有机食品店开业,然后真正成功的少之又少;目前依然坚持着并不断发展的主要有乐活城和海客乐。

乐活城于2006年成立于北京,目前在北京有8家门店,深圳,面积从40到400㎡不等;其在北京的零售网络已渐渐成规模,可以做到盈亏平衡;乐活城在初期也以针对外籍人士为主,并吸取了Ostore的经验,在销售有机食品的同时,依然销售天然和绿色产品,以补足有机食品供应上的不足。同时,乐活城在初期并没有开始自己开展进口,而是更多通过现有的供货商,在门店数量不断增加的时候,乐活城适时的推出了自由品牌“乐活氏”,贴牌了有机蜂蜜,奶酪等多种产品,并开始自己直接从国外进口有机食品,进口的产品包括干果,果酱,果汁等。收到经济大环境影响,乐活城扩张的速度在2008年明显放缓,并且已经关掉了在上海的两家门店,计划在09年重新进入上海市场。

海客乐有机食品连锁店是上海同脉食品有限公司投资的。目前在上海有14家店面,店面面积以100平米左右的小型专卖店为主,原定在08年底在上海开业20家店的计划也同样因为经济形势的影响而暂停扩张。不同于乐活,同脉基本全部销售获得认证的有机产品,同时,海客乐进口食品所占比例较少,也主要因其目标客户群主要为中国人。海客乐也进行了简单的贴牌,但没有自己开始进口。

3.传统高档食品超市

高档食品超市目前是进口有机食品的主要销售渠道,这里所说的高档食品超市包括两类,一类是以进口食品为主的针对在华外国人为主的连锁超市,如北京华联BHG marketplace,北京的婕妮路连锁超市JennyLou, 上海的是城市超市Cityshop, 松坊超市Pine Marketplace。另一类是大型高档购物场所配套的高档食品超市,如北京的太平洋百货,郑州的丹尼斯百货,温州的丹露百货,上海的久光百货,南京的金鹰商厦等

其中上海的城市超市,松坊超市和北京绿叶子超市等也自己进口,特别是城市超市,占据上海市场进口食品的半壁江山,同时他们在世界各地均有代理商,帮助他们寻找最新最流行的产品,但其并不是和生产商直接发生联系。所以,在城市超市中,有专设的有机食品柜台(只在上海虹梅路3211号总店2楼),可以看到很多各国最新的有机食品,譬如德国的Bionade饮料,美国的Newman’s Organic, Amy’s Kitchen等,但同时,这些生产厂家,并不知道他们的产品已经在中国国内进行了销售。其他所有高档食品店一般由进口食品代理商对其进行供货。

4.网上销售及目录销售

网上销售在中国所占比例虽然还很小,但发展速度惊人。虽然食品并不是网上销售的主要产品类别,并受制于食品快递中的保质问题,但结合了家庭配送系统的网上有机食品销售,在过去的1年内可谓风起云涌。各类超市,包括有机食品连锁都有自己的线上销售系统;同时很多有机供应商也建立了自己的网上销售和目录销售系统,譬如北京有机农庄,香港点点绿和上海崇本堂。

我们在这里主要介绍几个没有实体店的网上宅配和销售系统。

沱沱有机源”()是九城集团(NASDAQ:NINE)于2008年全力打造的专业从事有机食品销售的B2C平台,目前已经在北京和深圳开始销售,并计划进入上海。

红孩子(Redbaby)是中国最成功的母婴销售公司,以目录销售配以网上销售为主开展业务,在全国各处设有分公司并有仓库物流系统。健康天然食品是其食品销售的重头,目前多个有机食品公司通过红孩子进行销售。

易果网(YiGuo)是中国最有名的水果网上配送公司,在上海和北京开展业务,公司目前已经把产品拓展到其他高端食品,包括有机食品,并主要以包装食品为主。

上海和乐康(Helekang)成立于2008年上半年,目前在上海地区进行有机及天然食品配送,并有可能在未来几年中拓展到周边城市,产品主要以日常用品为主,预计年销售额500万元以上。

北京博扬(Ofood)位于北京,是中国最早最全的有机食品线上销售系统,除了有自己网站,还主要通过淘宝网进行销售,可以配送全国,目前推出博扬系列有机产品,目前在向供货商方向转型。

另有家里购物,阿凡提,绿领公社等网站也在2008年进入网上有机销售的行列。所有的专业网上销售公司,目前都没有自己的上游渠道而是通过供货商进行采购。

5.餐饮服务

中国有机餐饮行业还没有真正的开始,目前在上海,北京和深圳已分别有打着有机旗号的餐厅出现,其中比较有名的有北京的善斋日本料理,上海的齐民有机火锅店等;但起真正的原料使用无从考证,也不可能做到100%的有机。同时,传统素食餐厅倒是渐渐的越来越多的使用了有机食材,北京的静心莲,上海枣子树等都是和佛教理念有关的素食餐厅。

有机原料在餐饮服务行业的最大机会则是来自中国大城市类的高端酒店和餐厅。在上海,Ostore是第一个向五星级酒店推荐有机原料的公司,早在 2006年,他们就和Westin大酒店联合在周末的中午为酒店的客人推出有机自助餐,现在上海数个五星级酒店都或多或少的使用部分有机产品,主要包括有机鸡蛋,有机牛奶&酸奶等。

在中国的高端和涉外餐饮服务行业中,很多的原料都是使用进口原料,因为国产原料在品质上没有能够达到他们的要求,其中最明显的就是咖啡,奶制品,面粉和肉类(羊肉,牛肉)。在08年,已经有澳洲有机牛羊肉的出口商来到上海寻求出口的机会。目前中国并没有专门做餐饮渠道的有机供货商,但有几个传统的餐饮配送公司是开始在供应产品中加入和有机品种,譬如北京阿罗科咖啡有限公司。另外,香港点点绿有机食品公司的母公司在北京,上海,广东都有分支机构,主要经营的就是餐饮配送业务。

红酒为独特的一类产品,要求进口商有专门的酒类进口许可证。目前红酒进口商多为专业红酒进口商。除了餐饮服务行业外,大型国际超市如麦德龙和家乐福也是红酒的主要销售渠道。

五、有机食品消费者行为研究

消费者购买行为分析

消费者购买行为分析主要是通过一对一深度访问等方式完成,基于对消费者在整个购买有机产品的决策流程进行分析,对消费者进行心理特征洞察,寻找影响消费者购买决策因素的权重。

1、有机食品购买决策模型

由于有机食品消费行为的特征决定了,需要经过一个大量的信息搜寻、选择思考过程。具体模型如下:

信息不对称 

消费者对有机这个陌生的字眼产生疑惑,影响了消费者作出合理的购买决策。

复杂的思考过程 

消费者会对有机食品的品种、价格、新鲜度、食用方法、重量、文字说明、品牌、广告表现进行综合性的分析。

尤其是以往从来不了解的有机的消费者,会认为价格高,品质好就随机购买,而不是因为是有机才购买的现象发生。

2、有机产品购买全过程的行为分析

第一步:需求的产生 

消费需求的产生具有内部和外部动力影响因素。内部因素包括:

A.消费者以往的经验:黄瓜农药太多,听说有机的没农药,所以买2根尝尝。

B.消费者特征:家里有老人和小孩子的,还是吃点有机的吧,至少化肥农药少一点?

C.消费者动机:我现在减肥,吃点素的,吃点有机的可能减肥效果更好。

外部因素包括:环境影响以及过去的购买刺激

A.环境影响:终端有介绍有机生产流程的电视片和宣传画。

B.过去的购买刺激:以前买过两次,周末了买一些回去做个有机饭

第二步:购买前的信息搜索 

消费者在需求产生后,对于暴露在他们面前的相关信息会特别关注。(我看了介绍有机宣传片过来的)

在捕捉到有用的信息之后,消费者会通过搜寻额外的信息来进行证实,这是一个反复的过程。在这一阶段,消费者已经完成了第一步的信息筛选,圈定了初步的需求目标。

第三步:品牌评估 

虽然目前有机食品还没有进入品牌消费阶段,但消费者会根据以往的消费体验、对有机知识的了解进行选购,终端访谈发现,有的消费者吃有机农庄的蔬菜吃了5年了,在他们眼中有机食品就是有机农庄这一个品牌。

他们在选购买考虑的因素主要是:

1、什么是有机

2、这个蔬菜真的是没有化肥农药吗?

3、价格

4、对我有什么好处

5、怎么吃比较好

第四步:购买及购后评估 

在这个流程图中,可以看到消费者在确立了购买意向时,并不会立刻做出购买决定,而是通过一些辅助性活动来进行进一步的证实和判断,最后也会由于外部原因的限制而改变初期的购买意图,放弃购买。

而导致消费者延迟或者放弃购买的原因有几个:

A.价格太贵,为什么这么贵

B.一定要吃有机的吗?我买绿色也不是一样吗

C.万一不是有机的怎么办

D.暴利,即便是有机也不该买这么贵

有些顾客虽然买有机农庄的产品,但仅仅买些黄瓜、玉米之类的产品

E.需要有关有机和企业的更多信息

这一阶段需要销售人员为消费者提供更多的利益支持,帮助消费者坚定信心,达成销售。这部分的培训工作公司一定要足够重视。

在许多情况下,有机产品购买决策都包含两个或更多相近的可替代选择,任何一种选择都可达到目的。消费者在做出决策后,一般都感到不安全、不放心,尤其涉及到实际的财务或健康风险、社会风险时,更是如此。关于有机食品的任何消极信息都能引起购后失衡,进而影响消费者的购后评估。

消费者往往通过证实自己的购买行为来消除疑虑,有以下方式:

A.忽视失衡信息

B.有选择地解释这些信息

C.降低期望水平

D.有意搜寻所购买品牌的积极信息

E.使其他人相信所作选择是正确的,这样做的同时也就说服了自己

但是当先前预期和真实性能的差距很大时,购买者会非常不满意,进而对所选品牌产生消极态度,下次购买时就决不会再购买该品牌,并会对周围散布关于该品牌的不利信息。我以前买过有机番茄吃,好像和一般的番茄没什么区别啊。

根据上海劲释咨询研究表明:

消费层级 品质消费 结构消费 生活方式消费 精神消费

消费关注点 安不安全 丰富不丰富 喜欢不喜欢 钟爱不钟爱

消费需求 是不是有机,是否高品质 多样便利便捷 构建自然地生活方式 成为有机理念的笃信者和传播者

消费群级别 初级 初级 中级 高级

有机化工废水处理技术分析 篇6

关键词:有机;废水;处理技术

1 概述

化工、农药、制药、皮革、金属表面处理等行业生产过程中会产生大量的母液、浓缩液、清理液、槽液以及乳化液等,含大量的难降解有机物质,若不对其进行有效的降解处理,不仅会影响企业的长远发展,还会给周边的环境造成污染,进而影响整个生态平衡。有机物浓度低于1%的废液,可经过稀释或简单预处理后即可进入污水处理站处理;若有机物浓度超过20%的,则可通过焚烧法处理;而处于1-20%范围内的有机化工废液处理难度较大,不仅要考虑处理效果,还应考虑成本问题。本文主要以1-20%范围内的有机化工废液为例,对其处理技术进行分析。

2 有机化工废水处理技术分析

高浓度有机化工废水处理问题是国内外学者广泛关注的一个问题,经过多年的研究和试验,已经形成了一系列较为成熟的处理体系。

2.1 物理处理法

2.1.1 吸附法 吸附法原理是利用疏松多孔结构的吸附剂吸附废液中的污染物,从而达到净化废水的目的。活性炭、树脂等物质是常用的吸附剂,如印染废水通过活性炭后,可除去大部分的有机成分,取得良好的处理效果;树脂在处理头孢G酸医药废水时,可取得很好的处理效果。李丽娟等人利用多种树脂,多级串联的方法对医药废液进行了试验处理,结果发现该法对头孢G酸的去除率可达95%以上,CODCr的去除率也达到了90%;而树脂经过5%的NaOH处理后,还可恢复吸附功能。吸附法应用过程中也存在一定的不足,吸附剂容易达到饱和状态,影响后期的处理效果;吸附剂再生工艺难度大,且成本高,一定程度上限制了该法的推广。

2.1.2 萃取法 萃取法原理是利用一种溶剂对不同物质的溶解度具有明显差异的性质而达到分离物质组分的目的。处理时,向有机废水中投入萃取剂,萃取剂不溶于水,且对有机物的溶解性较高,因而废水中的有机物质溶解到萃取剂中,实现与水相的分离。王晓兵等人将叔胺N235、乙苯和煤油按比例混合成萃取剂,对含羧酸的有机化工废液进行处理,经过三次萃取后,去除率达到96%以上;处理含苯酚的有机化工废液时,可选用脂肪酸甲酯为萃取剂,萃取率可高达99.97%,基本实现了苯酚的循环再利用。

2.1.3 膜分离法 膜分离法是借助外力作用使废水中的物质选择通过薄膜,进而达到去除有机物的目的。如在处理城市污水时,超滤法的使用能去除水中95%以上的浊度;纳膜处理染料废水时,可将废水中96%以上的染料成分截留,不受溶液pH的影响。膜分离技术运行成本低,操作简单,但容易发生结构现象,影响处理效果,限制了膜分离技术的使用。

2.2 化学氧化法

2.2.1 湿法氧化法 高温、高压条件下,废水中大分子有机物与氧化剂反应,生产无机物或小分子有机物的过程,称为湿法氧化法。湿法氧化法可应用在印染废液处理工艺中,提高水的可生化性。湿法氧化法反应时间短、处理效果好,不易产生二次污染,因此具有广泛的应用领域;但该法对设备要求较高,因此运行成本相对较高,无法在大规模废水处理中进行推广。

2.2.2 催化氧化法 催化氧化法作用原理与湿法氧化法运行条件相似,但是通过催化作用将大分子有机物转化为低污染或无污染的小分子物质,Cu、Fe、Ni、Mn等是常用的催化剂。例如,利用该法处理有机废水,当温度控制在240℃,压强控制在6.5MPa时,CODCr的去除率可达到96.9%;催化氧化法适应性较好,但反应条件苛刻,只能在有限范围内处理少量有机废水。

2.2.3 超临界水氧化法 超临界氧化法在催化剂作用下,有机物在超临界水中与氧气反应,导致有机物结构发生重组,进而达到分解大分子有机物的目的。利用超临界水氧化法处理造纸黑液时,废液内的CODCr和色度去除效果十分理想,控制实验条件时,废水中CODCr的去除率可达到99.8%。超临界水氧化法反应速度快,处理效率高,但由于反应条件仍为高温高压,因此限制了该法的大范围应用。

2.2.4 其他氧化法 除以上几种氧化法外,还有臭氧氧化法和光催化氧化法。其中,臭氧氧化法氧化能力强,无二次污染,杀菌和脱色效果好,但对废液pH、反应时间要求较高;光催化氧化法氧化能力强,处理速度快,效果好,可用于ABS有机废水的处理,但应用也受到了限制,对废液颜色、成本均有一定要求。

2.3 生物处理法

生物处理法是好氧或厌氧微生物利用废水中的有机物进行新陈代谢,从而达到去除有机污染物的目的。在对味精工业废水进行试验时,SBR法对CODCr的去除率达到90%以上,达到国家二级排放标准。生物处理技术能耗低,符合绿色环保的要求,但占地面积大,管理过程相对复杂,对CODCr以及色度的去除率相对较低,且受温度、pH影响较大,因此一般不宜单独使用。

2.4 微电解法

微电解法是利用金属腐蚀原理,构建原电池从而达到对有机废水进行处理的目的。处理时,在废水中填充的微电解材料可在自身电位差的作用下自行电解,消耗废水中的发色基团、助色基团、甚至断链,降低CODCr的含量。在利用微电解法对有机废水进行预处理时 CODCr的去除率可达到39%,废水的可生化性由0.28上升至0.36。微电解法占地面积小,工艺简单,处理效果好,使用寿命长,便于维护,成本较低,因此可在大范围内推广使用;但该法存在的不足是铁耗量与碳耗量不均衡、容易生锈结垢,影响处理效果。

3 有机化工废水处理技术发展前景

有机化工废水中组分含量复杂,使用单一的处理方法难以得到理想的处理效果,因此,多种处理方法的联合使用将是未来发展的主要趋势;另一方面,在我国提倡绿色经济的大背景下,发展绿色环保、低成本的处理技术将是未来研究的难点和重点。

参考文献:

[1]梁胜东.微电解法处理有机化工原料生产废水实验研究[J].环境保护与循环经济,2012,08:51-54.

[2]陈言臣.微电解法处理有机化工原料生产废水实验研究[J].化工管理,2013,24:118.

[3]汤清泉,魏宏斌,唐秀华.MBR在难降解有机废水处理中的研究及应用[J].中国给水排水,2013,24:23-26.

有机物分析 篇7

1 水源水有机物污染对健康的危害

水中有机化学物质的污染对人体健康影响引起了全世界的广泛关注。20世纪80年代以来我国逐渐开展对饮用水有机化学污染物致突变性及其对人体健康影响的研究, 并运用以基因、DNA、染色体、细胞恶性转化为监测终点的一整套远期危害的测试系统来评价有机污染物的远期效应, 还对水体中有机提取物致癌危险性及其污染现状进行评价, 并运用环境流行病学方法探讨其对人体消化系统肿瘤发病率地区分布的相关性, 研究结果表明我国除少数水源水及自来水中采样点阴性外, 大多数采样点为突变可疑阳性和阳性, 甚至出现了强阳性。饮用以同一条河流上游、中游、下游江水为水源制取自来水的居民中男性胃癌、肝癌标化死亡率呈梯度变化并与水质致突变性基本相符, 可见水中有机污染物对人体健康有明显的影响。

同时, 水源水经过水厂处理后成为自来水其处理的重点在于悬浮物质和微生物, 对有机污染物的处理不全面也不彻底。经过处理的自来水仍含有多种毒害有机污染物, 虽然这些有机污染物含量较低, 介于0.58ng/L-0.2ng/L之间但是毒性很大, 有致畸、致癌、致突变效应, 长期饮用, 对人体健康有潜在危害。由此可见, 加强水源水有机物污染的检测与治理刻不容缓。

2 饮用水水源中有机污染物的主要监测技术

随着科学的发展, 人们已清楚地认识到有机污染物对生态环境及人体健康所带来的危害, 从而促使科学家去寻找有效的分析测定方法和采取有利于防止水体污染的措施来保护生态环境。水中有机污染物的种类繁多, 成分复杂环境激素类污染物及其它各种有机污染物在水中往往以μg/L浓度级和μg/L浓度级存在, 这都给环境分析监测提出了很高的要求。美国和日本已经在研究超微量环境监测分析技术, 我国正处在起步阶段, 痕量环境监测技术的开发和研究是摆在我国环境科学工作者面前的一个艰巨的任务。

2.1 气相色谱-质谱 (GC-MS) 联用法

气相色谱-质谱 (GC-MS) 联用法:超微量监测分析仪器气相色谱-质谱联用仪是目前国内外使用最广泛、发展最快的环境污染物分析仪器.尤其在水质监测领域, GC-MS联用法已被广泛作为基本分析方法。近年来, GC-MS联用仪的相关技术取得了很大进展, 对以环境激素类污染物为主的有机污染物的监测, 各国更是以GC-MS法为标准方法。

2.2 液相色谱-质谱 (LC-MS) 联用法

液相色谱-质谱 (LC-MS) 联用法:LC-MS法是通过LC分离出的成分用MS检测, 除灵敏度高、选择性好外, 还能得到有关结构的信息, 是目前对环境污染物质定性和定量测定的有效方法之一。用液相色谱-质谱 (LC-MS) 联用法测定某些样品时, 在进行试样的前处理时勿须进行衍生化, 也可同样地进行测定, 通过质谱定性或定量。LC-MS法目前已成为监测分析农药、除草剂及多氯联苯的重要方法。

2.3 生物传感器测定法

生物传感器测定法:生物传感器测定法是利用生物分子优良的分子识别功能, 结合转换功能进行测定的检测方法。如果使用GC-MS法测定二恶英类物质时必须进行复杂的前处理, 花费时间长, 耗资也较大;而使用生物传感器测定法则无须进行前处理, 具有操作简便、快速、耗资较少等特点, 且在测定时能够做到安全、精密的检测。

2.4 红外光谱法

红外光谱法:红外光谱法是有机化合物最主要的定性分析方法之一, 主要原理是每一种化合物都有特征的红外吸收光谱, 其谱带的数目、位置、形态及强度均随化合物及物理状态的不同而不同, 因而可以根据化合物的光谱确定该化合物或其官能团是否存在。红外光谱技术目前已发展成为环境监。

3 不源水质有机污染防治对策

目前, 我国的水环境污染和水生态破坏的趋势仍没有得到有效遏制, 水源水质恶化已经成为众多水厂面临的难题, 水体中的有机物污染已经到了触目惊心的程度;而随着我国社会经济的发展, 人民生活水平的提高, 安全、优质、健康已日益成为广大城乡居民对饮用水的要求。我国自来水厂沿袭的是传统净水工艺, 即“混凝-沉淀-过滤-消毒”, 由于传统净水工艺只能有效地去除水中悬浮物、胶体物质、细菌和大肠杆菌等, 而对大量有机污染物特别是溶解性有机污染物无能为力, 从而导致城市自来水的现状是:感官质量差、有机物含量高、有时甚至具有致突变活性。

由于水中有机物种类繁多, 监测任务重, 单靠一个部门难以全面开展监测工作, 必须加强协作, 形成合力。环境监测应与卫生防疫的监测有机地结合起来, 在监测项目上相互补充, 加强互补性, 尽可能较全面地对水中有机污染物进行监测, 防止遗漏。因此, 环境监测人员应当了解自来水的处理过程, 如生产工艺和消毒物品特点等等, 了解饮用水各种监测标准, 不断地调整和改进对水源水的监测工作, 提高水源水监测质量。同时, 在水源水监测过程中发现水中有机物种类、数量和浓度变化, 应及时通知水厂和卫生防疫部门, 以便采取有效措施。

同时, 必须明确水源水的监测是环境监测的重要工作, 城市主要集中式饮用水水源地应根据其周边、沿线的实际情况, 如企业增加情况、企业生产情况等等, 确定和增加监测项目, 如水源地周边有造纸厂, 应根据造纸废水的特点, 以PH、硫化物、挥发酚等为监测主要指标。要结合工农业生产大环境的变化, 定期调整和优化监测点位 (断面) , 特别对饮用水源取水量大的河流应及时地调整和优化监测点位, 并建立水质自动监测系统, 以及时、准确地掌握取水量大的河流断面水质状况。

最后, 还应对饮用水源中有机物处理技术进行研究, 采用新的水处理工艺, 把单项有机物的浓度控制与总量控制结合起来;制定更严格的饮用水水质标准, 这是我国今后一个时期水污染防治的重点工作之一。

结束语

水是整个人类社会稳定与发展的最基本要素之一, 尤其是与人类生产和生活息息相关的饮用水资源。随着我国饮用水源有机污染的日益严重, 我国人民的健康问题已成为严重的社会问题。因此, 加深对水源地水有机物污染危害的认识, 不断提升和发展水源检测方法和手段, 并采取有效措施对污染加以控制是治理。这是进行水源地水质检测的根本目的。

参考文献

[1]饶俊, 张锦瑞, 李玉凤.饮用水源地水体有机物污染研究现状[J].河北理工学院学报, 2005 (2) .

[2]沈幸, 刘云, 鲜鸣, 邹惠仙, 孙成, 高士祥.太湖水源地水体中半挥发性有机物的监测[J].环境污染与防治, 2006 (5) .

有机物分析 篇8

1、设备概况及运行现状

安徽新源热电有限公司现有4台阳床、4台阴床、3台混床, 运行出力为3 0 5 t/h。阴阳床规格均为φ2500, 阳床树脂为001×7, 阴床树脂为201×7, 再生方式采用逆流再生。制水采用一级除盐加混床的处理系统, 系统的连接采用母管制。离子交换器前置预处理采用水力加速澄清池+高效过滤器, 系统流程:河边补给水泵→水力加速澄清池→高效过滤器→逆流再生阳床→脱碳器→逆流再生阴床→混床→除盐水箱。

因新源热电公司为供热电厂, 所以供水量较大, 每小时在150吨左右, 夏季两套设备运行, 而冬季一直以三套设备运行, 每天除盐水量在5000吨左右。由于淮河水质随季节性变坏很大, 所以在丰水季节设备的周期制水量一般能维持在3500吨左右, 在枯水季节只能维持在1500吨左右。而枯水季节更容易受到有机物污染, 进一步影响周期制水量。2001~2004年现场原水有机物污染状况如表1。

根据上述水质数据可以看出, 原水污染一直未得到根本缓解, 且有加剧之势, 每次污染团持续时间长, 化学水处理本身制水设备除澄清池外, 无处理有机物污染的能力, 树脂受到有机物污染在所难免。阴树脂污染后已呈棕褐色, 冬季混床出水导电度一般在0.6~1.0 u s/c m之间 (标准≤0.3 u s/c m) 。尤其以#1阴床受到污染最为严重, 出水导电度及钠离子一直较其他阴床高, 且一旦投运即会造成混床及除盐水出水导电度明显上升, 已无法正常运行, 而#1阴床树脂为2003年9月更换, 运行时间并不长。2005年两次取树脂分析, #1阴床中阴树脂中的有机物含量分别为2 3 3 6 m g O2/L、2224mgO2/L (一般规定阴树脂有机物含量大于2500 mg/L, 即做报废处理) , 树脂外观颜色已呈棕褐色, 工交明显下降, 已失去对有机物的吸附能力。

2、树脂有机物污染原因分析

树脂受到污染的原因很多, 有胶体硅、铁的化合物、再生液不纯、有机物等方面, 此外, 细菌、藻类以及水中含氮、氨基酸之类物质等也会不同程度地使树脂受到污染。根据新源热电各种数据及现象表明, 阴床树脂主要是受到了有机物的污染, 具体原因如下:

2.1 离子交换除盐装置中的强碱性阴树脂, 污染来源可能性最大的是原水中的有机物。有机物质在水中往往带有负电, 成为阴离子交换树脂污染的主要物质。有机物主要是存在于天然水中的腐殖酸、胶团性的有机杂质、相对分子质量从500到5000的高分子化合物以及多元有机羧酸等, 这些物质吸附在树脂上, 有的占据或者结合了树脂上的活性基团, 有的使树脂的强碱活性基团碱性降低而降解, 使树脂降低了离子交换能力。这类污染从COD的监测中可以检出。此外, 腐殖酸和富维酸都属于高分子聚羧酸, 在水中这类酸的含量还与季节有关, 秋季植物叶落腐烂分解, 雨水浸淋, 流入江河, 在十月份含量就升高, 入冬以后达到最高值;春季植物开始生长, 水中含量开始下降, 夏季达到最低值。显然这还与气温、湿度有关。

2.2 凝胶性强碱性阴树脂之所以易受腐殖酸或富维酸污染, 是由于其高分子骨架属于苯乙烯系, 是憎水性的, 而腐殖酸或富维酸也是憎水性的, 因此二者之间的分子吸引力很强, 难以解吸。而且腐殖酸或富维酸的分子很大, 移动缓慢, 一旦进入树脂中后, 易被卡在里面。随着时间的增长, 被卡在树脂中的有机物越来越多, 这些有机物一方面占据了阴树脂的交换位置, 另一方面, 有机物分子上的弱酸基团-COOH又起了阳离子交换树脂的作用。

2.3 树脂本身的降解对树脂的污染。离子交换树脂是一种高分子有机聚合物, 在长期的运行中不可避免地要发生老化降解, 产生有机物。这种有机物的泄出会对树脂造成一定程度的污染。

根据上述分析, 针对有机物污染, 需对污染树脂进行复苏小试, 找出最佳处理方案并在试验基础上对#1阴床进行复苏处理, 以改善#1阴床运行状况。

3、复苏处理过程

树脂复苏的方法很多, 最常用的是碱性食盐水法, 但对于有机物污染, 单纯使用碱性食盐水法对于积留于阴树脂中的有机物不能彻底除去。还需加入氧化剂进行氧化分解除去。但氧化剂易使树脂受到损害。所以在复苏处理过程中需考虑氧化剂对树脂安全性的影响。根据有关资料及实验室的试验数据决定选用氧化能力较弱的NaClO, 并在碱性条件进行阴树脂有机物的复苏处理。通过试验证明, 采用浓度为0.5~1.0%的次氯酸钠溶液, 可使受有机物污染严重的树脂在3~5小时内完全复苏并对树脂无损伤。小试前后#1阴床树脂性能对比如表2。

通过小试结果, 树脂复苏工艺2方案可行, 复苏效果较好, 进一步确定复苏处理方案, 因水处理系统为母管制, 复苏前安装临时系统, 并将#1阴床进碱门与系统断开, 在混床不需要再生的条件下采用混床碱喷射器接入临时系统从#1阴床进碱管进药。喷射器进水仍采用再生泵。用本厂槽车做次氯酸钠药箱, 放置水处理大门旁, 便于接临时管道, 利用平日倒换树脂的树脂小车喷射器向阴床内加入NaCl。2005年11月22日~11月24日对#1阴床树脂进行了复苏处理。

11月22日夜班用正常再生液浓度进行小反洗再生一次, 先把硅除去。再生后将#1阴床内水放尽。

进食盐溶液浸泡:用食盐浸泡每次1吨, 浓度配成8~10%, 共两次。22日10:50将1吨 (50kg/袋20袋) 食盐直接倒入树脂小车, 利用树脂小车喷射器与水混合抽往#1阴床从上部人孔门 (接临时软管) 进NaCl溶液, 从上人孔门观察水位至树脂上部停进, 从正排取样, 颜色由黄色逐渐转为红棕色, 后有泡沫。12:10关人孔门。16:25开正排排放浸泡液。取样分析, NaCl浓度为7.83%, PH13.0, 颜色呈咖啡色, COD7200mgO2/L, 16:30开反排阀、出水阀、中排阀, 进行置换, 此时调整混床流量, 保证阴床出水阀进水压力。17:14置换结束, 关闭出水阀, 开进水阀从上部淋洗, 从中排排水。后开出水阀同时上下部冲洗。17:20从中和池取样, 水清, 停止冲洗, 关进、出水阀, 开正排阀放尽水, 开上人孔门。1 7:4 8开始第2次进N a C l (1吨) 并浸泡过夜。2 3日8:2 0从正排出取样, NaCl浓度为15.02%, 颜色呈红棕色, COD4160mgO2/L。继续进行冲洗至NaCl浓度≈0, 水清。

用次氯酸钠对树脂进行氧化处理:2 3日1 0:5 0进N a C l O, 启动再生泵, 利用临时系统, 从#1阴床进碱门进入进NaClO溶液, 调整混床碱喷射器流量, 控制溶液以浓度0.5~1.0%, 流速2~3 m/h通过树脂层, 处理液9倍树脂体积。待进出口浓度接近时, 停止进N a C l O溶液, 共进药8.6吨。NaClO进完, 继续置换。

用无水亚硫酸钠进行还原处理:为去除残余氧化剂, 待置换停止后, 配制无水亚硫酸钠, 17:40用树脂小车进到槽车内再按进NaClO方式进入#1阴床, 取中排水样, NaClO浓度0.0 4 7%, 撤除临时系统, 恢复再生系统。

大反洗:大反洗结束打开下部树脂取样手孔门取树脂样留做分析, 然后再进水正洗, 停正洗后放水至中排。

进碱浸泡:进碱至中排排碱浓度达到3%, 关中排至液位到树脂上部浸泡不少于2小时。不顶压置换至排水P H<1 0, 小正洗从上部淋洗 (2 0 m i n或测P H<8) 。进满水。静置1 0 m i n。

小反洗再生:进碱分两步, 第一次2~3%90min第二次3~4%30min, 置换90min, 其余同日常再生。合格后备用。

树脂复苏后取样:树脂呈棕黄色透明球状, 以往从窥视孔不易看清树脂, 现已清晰可见, 树脂全分析数据如表3。

4、效果分析及工艺改进

4.111月25日8:30投运后, 以往投运#1阴床即出现混床、除盐水导电度升高的现象不复存在, 提高了除盐水导电度的合格率。

4.2 确保生产安全稳定运行, 恢复树脂的交换能力, 延长了树脂的使用寿命, 避免频繁更换树脂带来的高费用。

4.3#1阴床周期制水量有所提高, 再生次数减少, 节约了酸减耗, 降低了生产成本。

4.4 通过此次#1阴床树脂复苏的原因分析及处理, 改进了阴床的再生工艺, 在冬季低温情况下, 延长了阴床再生进碱及置换时间, 同时提高了其它阴床的周期制水量, 改善了除盐水水质。

4.5 因新源热电制水缺乏有效去除有机物的设备, 日后需在扩建时政加活性炭过滤器, 并可试验在澄清池内加入高铁酸钾水处理剂, 以减少有机物对树脂的污染。

参考文献

[1]李培元, 钱达中, 王蒙聚.锅炉水处理.湖北:湖北科学技术出版社.1988

[2]谭明德.有机物污染强阴树脂复苏试验分析及处理.河南电力.2005 (2) :4 5-4 6

有机物分析 篇9

半挥发性有机物(SVOC)系指可在有机溶剂中分配,同时可进行气相色谱分析的一大类化合物。包括多环芳烃、氯苯类、硝基苯类、酞酸酯类、有机氯农药、有机磷农药、亚硝基胺类、苯胺类和苯酚类等一大类化合物,多数具有“致癌”、“致畸”和“致突变”的特性,其中20多种已被我国环保部和美国环保局(EPA)列入优先监测 的有机污染 物“黑名单”。这类污染物经过淋溶挥发和沉降等过程,在土壤、水体和大气等环境介质中不断迁移,对人类的身体健康造成危害。目前,对半挥发性有机物的检测一般都用气相色谱质谱法,而其前处理技术一直是人们研究的重点,随着科技的进步,其前处理技术也一直在更新。前处理方法主要有液-液萃取法(LLE)+KD浓缩+氮吹、固相萃取法(SPE)+氮吹、固相微萃取法(SPME)和磁力搅拌吸附萃取(SBSE)。

2 水中半挥发性有机物分析前处理技术

2.1 液-液萃取(LLE)+KD浓缩+氮吹

用选定的溶剂分离液体混合物中某种组分,溶剂必须与被萃取的混合物液体不相溶,具有选择性的溶解能力,而且必须有好的热稳定性和化学稳定性,并有小的毒性和腐蚀性。半挥发性有机物的萃取,其最传统的方法就是这种方法。将1L水样加入到2L分液漏斗中,用广泛pH值试纸检查样品pH值,加入氢氧化钠溶液调节pH值大于11,样品瓶中加入60mL二氯甲烷,振摇30s冲洗瓶壁,之后转移至分液漏斗中。如果乳化现象严重,需要采用机械手段完成两相分离,包括搅动、离心、用玻璃棉过滤等方法破乳。以同样的方法重复萃取3次,将合并的萃取物标明为碱-中性组分。然后用硫酸溶液将水相pH值调至小于2,分别用60mL二氯甲烷萃取酸化的水相3次,合并二氯甲烷相,萃取物标明为酸性组分。

全部二氯甲烷相中加入少量无水硫酸钠,进行干燥,然后进行K-D浓缩,最后用氮气吹脱至约1mL或更少,用二氯甲烷定容至1mL,进行GC-MS分析[1]。

2.2 固相萃取法(SPE)+氮吹

固相萃取:固相萃取(SPE)技术基于液-固相色谱理论,采用选择性吸附、选择性洗脱的方式对样品进行富集、分离、纯化,是一种包括液相和固相的物理萃取过程;也可以将其近似的看作一种简单的色谱过程。SPE是利用选择性吸附与选择性洗脱的液相色谱法分离原理。较常用的方法是使液体样品通过一吸附剂,保留其中被测物质,再选用适当强度溶剂冲去杂质,然后用少量溶剂洗脱被测物质,从而达到快速分离净化与浓缩的目的。也可选择性吸附干扰杂质,而让被测物质流出;或同时吸附杂质和被测物质,再使用合适的溶剂选择性洗脱被测物质。

固相萃取仪分盘式和小柱两种形式,柱式SPE:针对填料保留机理的不同(填料保留目标化合物或保留杂质),操作稍有不同。如果填料保留目标化合物,固相萃取操作一般有4步:活化,除去柱子内的杂质并创造一定的溶剂环境;上样,将样品用一定的溶剂溶解,转移入柱并使组分保留在柱上;淋洗,最大程度除去干扰物;洗脱,用小体积的溶剂将被测物质洗脱下来并收集。如果填料保留杂质,固相萃取操作一般有3步:活化,除去柱子内的杂质并创造一定的溶剂环境。上样,将样品转移入柱,此时大部分目标化合物会随样品基液流出,杂质被保留在柱上。故此步骤要开始收集;洗脱,用小体积的溶剂将组分淋洗下来并收集。合并收集液。此种情况多用于食品或农残分析中去除色素。

江苏省环境监测中心站的周雯研究了用柱式SPE-GC/MS法测定饮用水中半挥发性有机物[2];罗添,周志荣等用柱式SPE-GC/MS法测定饮用水中104种半挥发性有机物,大多数目标化合物的方法检出限低于0.01μg/L[3]。

盘式SPE表观上它与膜过滤器十分相似。盘式萃取器是含有填料的聚四氟乙烯(PTEE)圆片或载有填料的玻璃纤维片,后者较坚固,无须支撑。填料约占SPE盘总量的60%~90%,盘的厚度约1mm。由于填料颗粒紧密地嵌在盘片内,在萃取时无沟流形成。SPE柱和盘式萃取器的主要区别在于床厚度/直径比。浙江省环境监测中心叶伟红等[4]用盘式固相萃取技术研究了填料、洗脱剂和酸碱性的选择对地表水中半挥发性有机物萃取回收率的影响。Majors等[5]比较了SPE盘和SPE柱的特点,对于等重的填料,盘式萃取的截面积比柱约大10倍,因而允许液体试样以较高的流速通过。SPE盘的这个特点适合从水中富集痕量的污染物。

2.3 固相微萃取(SPME)

SPME技术利用涂有吸附剂(PDMS/PA)的石英纤维萃取头吸附样品中的待测物,从而达到萃取浓缩的目的,实质上是一种待测物在基体样品和固定相之间取得平衡的技术。在一定条件下,待测物在固定相上有较高的分配系数时,可以将其定量萃取出来。SPME有2种萃取系数时,可以将其定量萃取出来。SPME有2种萃取方式:一是直接进入式萃取;二是顶空萃取。直接固相微萃取是萃取过程中,萃取头直接插入样品进行萃取,该方式同时适用于气体和液体,通常挥发性较差的物质都是进行直接固相微萃取,适用于分析气体样品和洁净水样中的有机化合物。顶空固相微萃取是将萃取头置于样品上方,分析物先挥发到顶空气相,然后再分配到涂层固定相,整个过程是一个水相、气相和涂层之间的三相分配过程。适用于分析废水、油脂、腐殖酸等复杂基体的样品和固体样品中挥发、半挥发性有机化合物(图1)。

常州市环境检测中心站的李春玉、戴玄吏采用固相微萃取-毛细管柱电子捕获气相色谱法测定水源地水中18种半挥发性有机物,优化了萃取纤维、时间、温度、pH值、转子转速、离子强度等萃取条件。方法线性良好,18种化合物的检出限为0.000 2~0.1μg/L,实际水样加标回收率为84.3%~109%[6]。

2.4 磁力搅拌吸附萃取(SBSE)

搅拌子吸附萃取法是一种新型的样品分离富集技术。该法是将PDMS涂层涂布在搅拌子上,通过自身搅拌完成萃取过程,避免了固相微萃取过程中磁子搅拌的竞争吸附。将磁性搅拌子放于样品溶液中,待测物被吸附在PDMS相,浓缩后分析物通过一个热解析仪装置进行热解析(与GC联用)或溶剂解析(与HPLC联用)从搅拌子上解析出来后直接进行色谱分析。由于覆盖在SBSE棒上的PDMS涂层要比SPME针头上的要厚,因此SBSE的浓缩能力要比SPME要强。

将适量的样品放于一样品瓶中,加入搅拌子见图2,搅拌30~120min。将搅拌子插入玻璃解吸管,并将玻璃解吸管放入热解吸装置,于200~300℃解吸,用GC-MS分析检测。

顾海东、陶冠红等[7]采用搅拌棒吸收萃取(SBSE)-溶剂解吸一气相色谱/质谱联用法测定饮用水源水中7种多氯联苯单体,优化了萃取和解吸条件。方法在5~100ng/L范围内线性良好(r≥0.979),7种多氯联苯单体的检出限为0.8~3.4ng/L(100mL水样SBSE萃取2h),加标10ng/L时实际水样回收率为93.0%~116%。

固相微萃取技术是20世纪90年代初提出并发展起来的用于吸附并浓缩待测物中目标物质的样品制备方法,该技术是在固相萃取(SPE)的基础上发展起来的一种新的萃取分离技术,由于其萃取相的体积远远小于样品体积而定义为微萃取。它几乎克服了传统样品处理方法的所有缺点,无需有机溶剂、简单方便、测试快、费用低,集采样、萃取、浓缩、进样于一体,能够与气相或液相色谱仪联用,可手动和自动操作,使得样品处理技术及分析操作简单省时。

SBSE技术与SPME技术的原理类似,又一种无溶剂的用于痕量有机物分离和浓缩的技术。由于其涂敷PDMS体积是SPME涂敷最大量(0.5μL)的50~250倍,故其灵敏度可比SPME低至1 000倍。图3表示分别采用SPME和SBSE法提取10mL水样,溶质的理论回收率与KO/W的关系。

(在SPME法中VPDMS为0.5μL,在SBSE法中VPDMS为100μL,水样为10.0mL)。

关于LLE、SPE、SPM和SBSE的比较见表1、表2。

3 结语

随着科技的不断进步,半挥发性有机物的前处理技术在不断发展,其主要发展趋势是解决萃取端的痕量富集问题,萃取的快慢及富集的效果直接影响着其整个前处理的步骤。总之,其前处理技术的操作步骤越来越简单,时间越来越快,试剂消耗越来越少,对实验室环境的污染也越来越少。

摘要:分析了我国水中半挥发性有机物的前处理技术,对液液萃取、固相萃取、固相微萃取、磁力搅拌吸附萃取原理及应用进行了阐述,并对几种前处理过程在操作步骤、分析效果方面进行了比较。

关键词:半挥发性有机物,前处理,现状,进展

参考文献

[1]国家环境保护总局.水和废水监测分析方法(第四版)[M].北京:中国环境科学出版社,2002.

[2]周雯.固相萃取一GC/MS法测定饮用水中半挥发性有机物[J].质谱学报,21(3,4):35~36.

[3]罗添,周志荣.饮用水中半挥发性有机物气相色谱质谱法测定[J].中国公共卫生,2007,23(2):216~217.

[4]叶伟红.地表水中半挥发性有机物的固相萃取GC-MS方法研究[J].中国环境监测,2010(4):40~44.

[5]Majors R E,Rayni D E Sample preparation and solid-phaseex-traction[J].IC-GC,1997,15(12):1106~1114.

[6]李春玉,戴玄吏.固相微萃取一气相色谱法测定水源地水中SVOC[J].环境监测与管理技术,2010(2):51~54.

有机物分析 篇10

1 方法的应用现状

1.1样品处理方式对原材料中的有机物分析,采用直接进样、稀释后进样或萃取后进样的方式均有报道[5,6,7,8],由于工厂使用的原材料种类繁多、基体复杂,以及气相色谱自身条件的限制,只能适用于某些基体已明确和组成相对简单的材料;同时,由于工作场所使用的挥发性有机物的危害主要是因为在生产使用过程中产生的挥发性成分被工人吸入后造成,所以检测原材料气相层中的挥发性成分较直接检测原材料中的成分更有实际意义[9,10,11,12,13]。

1.2 方法的应用价值

1.2.1职业卫生评价机构在进行日常监测或建设项目评价调查时,会存在化学品安全说明书中的化学品组成不清的问题,一些商品名相同的原材料其成分也会有较大的差别,甚至是由于使用工厂不知情或有意隐瞒,告知虚假的成分信息,造成不能正确、完整地识别存在的危险因素。通过该方法对工厂使用的原材料进行检测分析,能够让评价机构了解工作环境中可能存在哪些挥发性有机组分,在职业病危害因素监测和建设项目评价中做到有的放矢,避免遗漏,并结合毒性指标判断是否需要监测和采取进一步控制措施 [14]。另外,通过对日常检测样品的分析总结,可以发现本地区常见的职业病危害因素及某一类材料中常见的挥发性有机成分[15,16],为日后可能的工人职业病诊断或突发职业卫生中毒应急提供有力的参考依据。

1.2.2使用原材料工厂通过分析其所用的原材料,可以让工厂了解在使用过程中可能会挥发出的有机成分,避免选用含苯、三氯乙烯、正己烷等危害较为严重的材料,也有助于工厂选择低毒、无毒的产品或替代品。

2 方法存在的问题

2.1结果定性将质谱扫描得到的样品质谱图与美国国家标准与技术研究院(NIST)标准谱库中的质谱图进行比对,根据软件给出的匹配度高低,结合相对分子质量、极性、沸点、稳定性、氢键和保留时间等因素进行分析,确定最可能的化合物信息。可是即使经过这样的分析过程,仍然可能出现错误判断的情况。

不同工厂所用到的原材料种类繁多,实验室不可能针对每种材料采用不同的分离条件去分析,而且由于质谱级别和色谱柱型号数量的限制,通常情况下实验室多采用同一根色谱柱进行分离,这样不可避免地会对某些物质分离不完全或不能分离,从而造成谱图解析的错误。譬如在HP-5ms色谱柱上,对二甲苯和间二甲苯的保留时间完全相同,即使有质谱做工具也无法辨认。而对于受到干扰不能完全分离的物质,必然会造成匹配度的降低,容易造成误判。

有时在综合分析沸点、相对分子质量及保留时间等因素后,会出现匹配度较低的化合物更可能是待测成分的情况。此外,某些成分可能在谱库中无法查询到相应结构,或者对于给出的结构受限于信息缺乏、人员认知不足等无法作出准确判断,则只能在结果中报出匹配度最高的化合物信息。

待测化合物的相对分子质量越小,其断裂形成的碎片离子越小,也越容易受到空气中各种小分子成分的干扰,造成匹配度低,进而影响结构的判断。例如实际样品中甲醇的质谱图与标准谱库中的匹配度通常只有不到10%。

常见的洗板水、抹机水等样品由于含有10种以上的成分,不能对所有成分一一作出报告,由于各种成分的色谱峰丰度大小差异较大,对于低含量的成分存在漏报的可能。

2.2结果定量在对气质联用结果的分析时虽然可以采用外标法定量,但由于目标化合物不明和种类众多,在实际工作中并不现实。故实际工作中多采用面积归一化进行粗略定量。虽然这不是严格意义上的准确含量,但也将有助于危害因素的采样评价工作的开展,但在使用中应充分认识到这种定量结果的不足之处。

2.2.1百分比结果的重现性差该方法的样品处理过程如前所述,需将原材料先装在密闭的样品瓶中稳定一段时间,使气相层与液相层(或固相层)达到平衡后再取气相层进行测定。两相不同的比例、样品的平衡温度、不同的取样高度等都会影响测得的挥发性组分的百分含量,导致结果的重现性不佳。

2.2.2百分比结果的含义由于不同物质在质谱上的信号灵敏度不同,而采用面积归一化法得到的只是各种物质在质谱上产生的信号大小的百分比,所以该结果不能反映气相层中各挥发性有机组分的实际浓度比例;同时由于每种物质的挥发性不同,挥发性大的物质即使在样品中的浓度较低,也可能在气相层中占有很高的比例,不挥发或挥发性小的成分则很可能由于响应信号太小而被遗漏,所以百分比结果也不能反映原材料的组成与各组分的含量。

3 方法的改善设想

3.1加强质量控制由于该方法目前并没有国家标准可以依据,属于实验室内部自建的测定方法,为有效保证检测过程和结果报告的规范性及一致性,检测单位应将收样要求、合同评审、样品处理、检测条件、结果报告形式、报告所包括的有机成分的数量、检测结果的报告要求等整个过程加以控制,编制形成检测细节,将其纳入单位的质量管理体系之中。

如现场采样人员或客户指定关注某种或某几种有机物,则需要特殊的合同评审,在实验室条件允许的前提下,通过加大进样量、减少分流比或采取特定的数据采集方式等手段来满足需求。

3.2对检验人员的要求虽然在质谱的定性分析中一般首选匹配度最高的化合物,但在某些情况下,考虑到化合物分子量、沸点等因素的影响,匹配度较低的化合物反而更可能是真正的待测成分,所以不能仅仅根据仪器给出的结果进行判断,还需要检验人员结合自身的专业知识和经验,进行综合分析才能下结论。此外,还要求检验人员注意积累实际分析经验,了解在自身实验室测定条件下,哪些物质会受到干扰而无法分离,尤其是像苯这些职业卫生中重点关注的有机物。因此,从事该分析工作的检验人员最好能接受相关的培训,具有一定的质谱谱图分析能力和工作经验。

3.3 检测报告中的注意事项

3.3.1检测报告的发放对象针对不同的用户及使用目的,可以有不同的报告格式。检测结果主要用于现场职业病危害因素的识别,如果是评价机构的现场采样人员用作参考,则可以不发放正式报告或注明报告仅供内部使用。如为客户的送检样品,则在样品接收时应向客户做好方法解释及说明工作,让客户明白方法的局限性,把是否检测的决定权交予客户;同时在报告中做好内容的解释说明,避免产生不必要的争议。

3.3.2方法的解释说明该方法测定的结果是挥发性有机组分在气相层中的相对百分含量,不能反映原材料的组成情况,因此不能作为判断样品是否合格的依据;如需了解样品的绝对含量,则必须按照标准方法对其进行定量检测。样品在气相层中检出的有机成分毒性越高,说明使用该样品的危险性越高;挥发性有机组分的比例越高,说明该物质越容易挥发或在原料中含量可能较高。提示在使用过程中挥发到空气中的浓度也可能较高,但空气中浓度是否符合职业接触限值的要求,还应按照具体的国家标准方法进行采样和检测。

3.3.3有机物的命名在实际应用中,实验室一般采用系统命名法对报出的挥发性有机组分进行命名,有时会存在与职业卫生职业接触限值标准中的名称不一致的情况,例如在GBZ 2.1-2007中的异佛尔酮与正己烷,根据系统命名法应为3,5,5-三甲基-2-环己烯酮和己烷。如果遇到这种情况需提醒报告的采用人员引起注意,或在报告中同时给出限值标准中所用的名称,方便使用人员阅读报告。

3.3.4“空气峰”的处理一些小分子无机气体或有机气体和空气一样在色谱柱上没有保留,它们会同时流出在一个色谱峰中,所以色谱图上的“空气峰”并非是真正的空气峰。然而“空气峰”在气相层中所占的比例,可以直接反映样品的挥发性和所关注的挥发性有机成分的大小,“空气峰”的比例越高,则气相层中含有的挥发性有机组分就越少,这时即使某种物质在有机成分中所占的比重较大,其对工人造成的危害可能也并不严重。例如若油墨中“空气峰”的比例达到99%,则挥发性有机物只占1%,这时除非含有危害特别大的成分,否则从风险控制的角度完全可以忽略此原材料中存在的有害因素[7]。因此在报告中体现“空气峰”比例会使结果更清楚明了,但由于没有合适的名称来表示,也可以考虑采用“总挥发性有机物”所占比例来代替“空气峰”所占比例。

4 结 语

顶空气质联用检测方法测定工厂中所用原材料的挥发性有机物组分,可以为日常监测或建设项目评价提供有益的参考信息,且在实际工作中已被众多实验室广泛使用,但应规范检测过程和加强质量控制,降低报告中存在的风险。

有机推断题的解题策略归类分析 篇11

【关键词】有机推断题 突破口 思维方法 推断 解题思路

有机推断题是每年高考的必出题,也是难点之一,由于此类题型便于考查学生掌握有机化学的一些基础知识,还可以考查学生各方面的解题能力,还可以和信息迁移密切联系起来[1],因此倍受出题者的青睐。因此,如何解有机推断题是教学的重点内容之一。

1 有机推断题高考命题方向

近几年有机化学推断题注重基础知识,突出能力的考查,主要从以下五方面来考查:

①. 有机物分子式、结构简式的书写(含有苯环及其它2种官能团以上的物质)

②. 有机方程式的书写(重点为加成反应,酯化反应,水解反应,羧酸酚与NaOH溶液的中和反应。)

③. 醇、醛、酸、酯的衍生关系④. 同分异构体种类确定或书写

⑤. 有机反应类型的判断(加成反应、取代反应、水解反应、氧化反应、还原反应)

2 有机推断题的解题思路和关键

2.1 解题思路

2.2 解题关键

能够根据机物的物理性质、有机物特定的反应条件 、有机物之间的相互衍变关系、有机物结构上的变化、有机物的某些特征现象和特定量的变化找到解题突破口[2]。

3 有機推断题的解题突破口和题眼

3.1 解题的突破口

解题的突破口可以是一种特殊的现象、反应、性质、用途或反应条件,或在框图推断试题中,有几条线同时经过一种物质,往往这就是突破口。根据有机物的知识,突破口可从下列几方面寻找[3]:

①. 由反应类型确定官能团:

③. 根据性质和有关数据推知官能团个数:

根据与H2加成时所消耗H2的物质的量进行突破:1mol—C=C—加成时需1molH2,1mol—C≡C—完全加成时需2molH2,1mol—CHO加成时需1molH2,而1mol苯环加成时需3molH2。

④. 依据某些产物推知官能团的位置:

〈1〉由醇氧化成醛或羧酸,推知醇为伯醇; 由醇氧化为酮,推知醇为仲醇; 由醇不能氧化,可推知醇为叔醇。〈2〉由消去反应的产物可确定“-OH”或“-X”的位置。

3.2 解解题的题眼

3.2.1 由有机物的性质寻找题眼[4]

能使溴水褪色的有机物通常含有:“—C=C—”、“—C≡C—”或“—CHO”。

3.2.2 由有机物的反应条件寻找题眼

当反应条件为NaOH醇溶液并加热时,必定为卤代烃的消去反应。

3.2.3 由有机反应的量的关系寻找题眼(详见根据性质和有关数据推知官能团个数部分详细说明)

3.2.4 由有机物重要的数据关系寻找题眼

①. 符合一定碳氢比(物质的量比)的有机物

C:H=1:1的有乙炔、苯、苯乙烯、苯酚等;C:H=1:4的有甲烷、甲醇、尿素等。

重要的数据关系:M[C(n+1)H2(n+1)+2O]=M[CnH2nO2]

②. 式量相同的有机物和无机物(常见物质)

式量为28的有:C2H4、N2、CO;式量为30的有:C2H6、NO、HCHO

3.2.5 由反应产物的官能团位置寻找题眼(详见依据某些产物推知官能团的位置部分详细说明)

3.2.6 由有机物的空间结构寻找题眼

①具有4原子共线的可能含碳碳叁键;②具有4原子共面的可能含醛基。

3.2.7 由有机物的通式寻找题眼

符合CnH2n+2为烷烃;符合CnH2n为烯烃;符合CnH2n-2为炔烃;符合CnH2n-6为苯的同系物。

3.2.8 由有机物的物理性质寻找题眼

在通常状况下为气态的烃,其碳原子数:均小于或等于4;而烃的衍生物中只有:CH3Cl、CH2=CHCl、HCHO在通常情况下是气态。

4 有机推断题的解题方法

有机推断题的解法有多种,比如正推解题法、逆推解题法、迁移解题法、分割解题法、列举解题法、假设解题法、等量代换解题法、最少原子个数设1解题法等。

5 有机推断题的解题策略

有机推断题的解题策略是通过特征反应确定官能团的种类;通过反应机理确定官能团的位置;通过数据处理确定官能团的数目、分子式;通过产物结构确定碳链结构,通过综合分析确定有机物的结构[5]。

总之,学会把握题给信息,去伪求真、去繁求简,从而做到:整理信息、逻辑论证、得出结论、正确表达。加强思维能力的训练,强化信息的整理,提高逻辑推理能力,高考中的有机推断题这块硬骨头是可以啃下来的。

【参考文献】

[1]王春.有机推断题解题策略初探[J].北京:高中数理化,2011(01):46-48.

[2]李文福.解答有机推断题的关键[J].北京:考试(高考·试题设计版):2011(06):24-25.

[3]夏俊清.有机推断题解题依据及常见题型[J].南宁:中学生理科月刊:2005(11):37-39.

[4]李丽.有机推断题解法浅探[J].杭州:教学月刊(中学版),2010(04):57-59.

有机废气处理技术分析 篇12

随着我国化工制造企业水平的不断提升, 化工企业生产过程中所排放的废弃物尤其多, 加之当前对化工企业生产经营的排放控制机制不够健全, 而且针对环保企业的监管不力, 使得大量化工企业所排放的工业有机废气没有经过处理排入到空气当中, 严重污染了大气质量, 对全球气候及局部环境造成了严重影响。进而直接危及当地人们的健康, 同时也给当地经济的可持续发展造成了严重影响。因此, 增加对有机废气的处理力度, 加大对有机废气的处理技术应用有极为现实的意义。本文针对当前有机废气的处理技术进行了较为详细和系统的分析, 为提高有机废气的处理质量提供参考。

1 液体吸收法

通过将吸收剂与气体相接触, 使得气体当中的有害分子逐步转移到吸收剂中而将有机废气分离, 属于一种典型的物理化学作用过程。之后通过解析的方式将液体当中的有害分子予以去除, 并将之回收起来, 使得吸收剂得到重复回收、利用。从作用原理来看, 可以将之分为物理方法和化学方法两种。其中, 物理方法就是利用物质相溶的原理, 通常是将水作为吸收剂, 并将有机废气当中有害的气体予以去除, 但对于部分不溶于水的有机废气物质, 例如“三苯”等, 则必须采用化学方法去除, 通过溶剂与物质发生化学反应的方式予以去除。

2 活性碳吸附法

液体吸收法是采用气、液态相互转换的方式进行的, 而活性碳吸附方法则是将气态当中的分子吸收并固定在固体表面, 从而使得气态的有机分子转化成为固态的形式。因为活性碳的类型及来源是不同的, 因此其自身的特性, 例如表面积亲水性、极性等也存在一定的差异, 所以对应的吸附机制不同, 需要针对不同的有机废气种类采取不同的方式。

3 生物处理法

从原理上来讲, 有机废气的生物处理方式就是使用微生物的生理过程将废气当中的有害物质转化成为简单的无机物, 例如CO2、H2O和其他的物质等的一种有机废气处理方式。

通常, 一个相对完整的有机废气生物处理过程包括这样三个基本的步骤:其一, 废气当中的有机污染物必须先与水相接触, 同时能够迅速溶解于水中;其二, 溶解在液膜当中的有机物在液态的成分浓度差作用下将逐步扩散到生物膜当中, 从而被附着其上的微生物迅速吸收;其三, 被微生物所吸收的有机废弃物将在其自身的生理代谢过程中被讲解, 从而最终逐步转化成为不污染环境的化合物质。

4 冷凝回收法

该方法就是利用有机物质在不同温度下其具有不同的饱和蒸汽压这一特点, 继而使用降压系统温度或者提高系统压力的方式使得蒸汽状态中的污染有机物质通过冷凝的方式从中提取出来。通过使用冷凝处理之后, 将可以使得废气中得到较高程度的净化, 但是其实际的操作难度较大, 通常不能在室温下的冷却水中完成, 而需要通过降低冷却水温度的方式才能达到, 这在一定程度上增加了处理的费用和难度, 因此该方法主要用于处理废弃浓度高、温度相对较低的场合。

5 高温及触媒燃烧法

燃烧方法就是利用温度明显高于有机物燃点的温度将有机物进行强烈的燃烧、氧化, 通常可以采用直接燃烧、触媒燃烧两种方法。一般, 直接燃烧方法主要采用温度在650℃~850℃中的高温容器中进行。其中, 沸石浓缩转轮焚烧法是当前广泛被集成电路企业所采用的一种有机废气处理技术。当产生的有机废气进入到沸石转轮中之后, 通过使用沸石吸附废气当中大量的有机成分, 从而形成相对干净的空气, 然后将产生的干净空气排入到大气中, 其他的部分则继续进入处理循环当中, 这样将有效降低处理过程中后续的处理成本。使用沸石浓缩转轮将处于低浓度、大风量状况下的废气浓缩成为高浓度、小风量的废气之后采用直接燃烧的方式将之转化成为环境友好的CO2与水, 从而达到去除有机废气的目的。在整个处理过程中, 通过沸石转轮的动态吸附与解析过程, 因为不存在吸附剂饱和的问题, 只需要通过适当调整转轮的转速、再生温度、风量等就能够达到较好的浓缩效果。该种方法对有机废气的浓缩倍数能够达到5-20倍, 去除率能够达到90%左右。但是, 采用这种直接燃烧方法所需要的燃料费用较大。

而通过采用触媒燃烧的方式能够将整个过程所需要的反映温度降低, 一般高出有机物燃点100℃就能够迅速完成氧化反映。整个反应过程中所采用的触媒类物质主要包括金属氧化物 (例如Cr2O3, Cu O) 和部分稀有金属 (如Pd, Ag, Au) 等, 通过将之覆盖与反应体的表面, 发生对应的反应:

在整个过程中, 通过使用触媒燃烧的方式, 能够将废气温度降低250-400℃左右, 有效降低了燃烧热量的消耗。整个触媒焚化工艺流程相对较为简单, 图1中对整个工艺过程中需要用到的系统组件进行了描述, 主要包括预热器、触媒床、热交换器、鼓风机和温度、通风量控制单元等。

其中, 触媒床是整个工艺生产的主要设备, 其反应温度保持在250-400℃之间, 这对触媒类型的选择尤为重要。通常, 还需要考虑到触媒的具体反映性质、造成的压力损失、应用寿命和维修安装方便程度等。但是, 在整个反应过程中要避免下述几点情况的发生:

首先, 要避免出现高温失活的问题, 通常, 触媒出口的温度要在650℃一下, 具体温度需要根据触媒的种类进行确认, 否则将造成触媒烧结的问题, 降低触媒的活性。

其次, 避开触媒中毒问题的, 若废气当中包含了触媒的毒化物质, 例如有机矽化物、金属和磷化物等, 这部分物质将会使得触媒燃烧转化成为无机物, 从而粘附在触媒的表层, 使得触媒失去活性, 反应效率下降。

再次, 避免出现表面遮蔽的问题, 若废气当中包含有诸如焦油等物质, 冷凝作用将会使得其变成粘性的液态, 将会覆盖与触媒的表面, 从而影响触媒的使用效果。

6 微波催化氧化法

微波空气净化方法就是从传统的填料吸附—解析技术逐步发展起来的, 是一种将传统的解吸方式转化成为微波解吸的方法。通过使用微波能有效减少了对能量的消耗, 同时还缩短了整个解吸的周期, 使得吸附剂在通过二十多次的重复解吸之后依然具有较好的吸附能力。当前, 该方法在水处理当中有相对成功的应用, 而且针对有机废气的应用, 国外业有小规模的成功应用, 但是国内还处于初级阶段。

7 结论

为了提高有机废气的处理力度, 必须加强对传统有机废气的处理力度, 通过提高有机废气处理效率的方式来节约处理成本。通过加大新技术的研发力度, 并通过在工业应用中的拓展。针对成分相对复杂的有机废气, 可以联合多种工艺方式进行综合处理, 将其中的有机废气处理掉, 保证生态环境的稳定。

参考文献

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