隨著我國(guó)大氣污染控制的不斷深化，VOCs成為繼顆粒物、二氧化硫、氮氧化物之后，我國(guó)大氣污染控制中又一新的關(guān)注點(diǎn)。筆者對(duì)空氣中揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)的檢測(cè)方法進(jìn)行了分析，比較了氣相色譜法、高效液相色譜法、膜技術(shù)處理、化學(xué)法和在線檢測(cè)試驗(yàn)艙等檢測(cè)方法的差異性。VOCs檢測(cè)技術(shù)的日新月益對(duì)VOCs的檢測(cè)、監(jiān)控、減排有很大的促進(jìn)作用。為您介紹常用的VOCs檢測(cè)技術(shù)。
實(shí)驗(yàn)室VOCs檢測(cè)
VOCs實(shí)驗(yàn)室分析發(fā)展較早，也比較成熟。分析方法為使用采樣袋、蘇碼罐、吸附劑或吸收液將VOCs采集回實(shí)驗(yàn)室，再經(jīng)過(guò)熱解析、溶劑解析等前處理過(guò)程后，利用GC或HPLC分析。
實(shí)驗(yàn)室VOCs檢測(cè)主要難點(diǎn)在于選擇合適的采樣方法保證可以采集到所有揮發(fā)性有機(jī)污染物，制定規(guī)范的運(yùn)輸方案防止運(yùn)輸過(guò)程中VOCs的損失，選擇合適的前處理過(guò)程保證所有的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)入分析儀器。
實(shí)驗(yàn)室分析方法的主要優(yōu)勢(shì)是結(jié)果準(zhǔn)確，主要缺點(diǎn)是時(shí)效性差，采樣和運(yùn)輸過(guò)程中易導(dǎo)致樣品損失，影響測(cè)定的準(zhǔn)確性和可靠性。
VOCs在線分析儀主要有在線氣相色譜儀、在線質(zhì)譜儀、在線氣質(zhì)聯(lián)用儀、在線PID和FID檢測(cè)器、在線紅外光譜儀、在線激光檢測(cè)儀和在線差分光學(xué)吸收光譜儀等。
由于VOCs沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)方法，而且在線系統(tǒng)用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，而不同現(xiàn)場(chǎng)的揮發(fā)性有機(jī)物種類差異較大且相對(duì)穩(wěn)定，故檢測(cè)需求不同。因此需要根據(jù)自身的需求和各種檢測(cè)儀器的特點(diǎn)選擇合適的檢測(cè)方法。
在線氣相色譜儀可檢測(cè)出已知揮發(fā)性有機(jī)物的濃度;在線質(zhì)譜儀可同時(shí)實(shí)現(xiàn)揮發(fā)性有機(jī)物的定性和定量檢測(cè)，但無(wú)法區(qū)分同分異構(gòu)體;在線PID和FID檢測(cè)器可得出VOCs的總量，且儀器體積較小;各種在線光譜儀檢測(cè)范圍寬，可適應(yīng)各種工業(yè)場(chǎng)合應(yīng)用。
在線VOCs檢測(cè)儀主要的國(guó)內(nèi)廠家有聚光科技、廣州禾信、寶英科技、中科光電、富瞻環(huán)保、武漢天虹、申貝儀器等，國(guó)外廠家有美國(guó)RAE、英國(guó)Markes、日本亞那科、奧地利IONICON、韓國(guó)KNR、德國(guó)AMA、法國(guó)Chromatotec、美國(guó)CerexMS等。
便攜式VOCs分析儀主要有便攜式FID/PID檢測(cè)器、便攜紅外分析儀、便攜激光光譜儀、便攜式氣質(zhì)聯(lián)用儀等。
*新公布的環(huán)保部標(biāo)準(zhǔn)中便攜式儀器提到了FID檢測(cè)器、PID檢測(cè)器和紅外吸收檢測(cè)器三種。
便攜式VOCs檢測(cè)儀主要的國(guó)內(nèi)廠商有東西分析、嶗應(yīng)、富瞻環(huán)保、申貝等，國(guó)外廠商有美國(guó)Inficon、英國(guó)SIGNAL、美國(guó)雷格沃夫、美國(guó)華瑞、日本亞那科、英國(guó)科爾康等。
氣相色譜法是*常用的一種儀器，它具有高效能、高選擇性、高靈敏度、分析速度快和應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，尤其對(duì)異構(gòu)體和多組分混合物的定性、定量分析更具有優(yōu)勢(shì)。通常與氣相色譜聯(lián)用進(jìn)行VOCs分析的檢測(cè)器有：氫火焰離子檢測(cè)器（FID）(一種通用型檢測(cè)器，也是氣相色譜中*常用的檢測(cè)器之一)、電子捕獲檢測(cè)器（ECD）（鹵代烴和烷基硝酸鹽的檢測(cè)）、質(zhì)譜檢測(cè)器（MS）和光離子化檢測(cè)器（PID）。
參考美國(guó)環(huán)保局大氣中VOCs的標(biāo)準(zhǔn)分析方法TO-14A和TO-15，采用預(yù)濃縮器與氣相色譜聯(lián)用，以FID檢測(cè)器檢測(cè)分析C2-C4烷烴，烯烴和炔烴，適用于環(huán)境空氣中C2-C4揮發(fā)性組分非甲烷碳?xì)浠衔?。GC-MS是目前檢測(cè)VOCs的常用方法。能進(jìn)行未知化合物的定性和定量分析。但注意在樣品流轉(zhuǎn)中成分損失以及成分間的交叉污染會(huì)引起檢測(cè)結(jié)果的偏差。EI電離有時(shí)會(huì)形成多種離子碎片，質(zhì)譜復(fù)雜、分析難度大。
由于目前主要的VOCs檢測(cè)技術(shù)還是色譜技術(shù)。但是該技術(shù)要求有復(fù)雜的采樣和前處理過(guò)程。GC-MS與自動(dòng)頂空進(jìn)樣器、吹掃捕集系統(tǒng)、熱解析系統(tǒng)聯(lián)合是現(xiàn)在常用的技術(shù)。大大的降低的對(duì)樣品預(yù)處理技術(shù)的要求，更快速、高效。目前，有不少檢測(cè)在使用GC×GC-qMS（全二維氣相色譜-四級(jí)桿質(zhì)譜法）和GC×GC-TOF-MS（全二維氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜法）來(lái)分析VOCs。
在線監(jiān)測(cè)質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜PTR-MS
PTR-MS是一種痕量揮發(fā)性有機(jī)物在線檢測(cè)技術(shù)，靈敏度高、分析時(shí)間快等優(yōu)點(diǎn)，且在線采樣，無(wú)需濃縮。它將待測(cè)大氣直接進(jìn)樣，因而測(cè)量速度快。質(zhì)子轉(zhuǎn)移將各種VOCs軟電離為單一離子，沒(méi)有碎片離子，易于質(zhì)譜識(shí)別，靈敏度可以達(dá)到幾十ng。局限性主要在于區(qū)分同分異構(gòu)體較難。
飛行時(shí)間質(zhì)譜TOF-MS
TOF-MS是利用動(dòng)能相同而質(zhì)荷比不同的離子在恒定電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)恒定距離所需時(shí)間不同的原理對(duì)物質(zhì)成分或結(jié)構(gòu)進(jìn)行測(cè)定的一種分析方法。質(zhì)量范圍寬、響應(yīng)速度極快、分辨率高、靈敏度較高等。其儀器易加工和小型化，具有在線監(jiān)測(cè)有機(jī)污染物的潛力。其他的還有選擇性離子流管質(zhì)譜（SIFT-MS）技術(shù)，對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)（VOCs）可進(jìn)行即時(shí)識(shí)別和定量分析等。
大氣中的VOCs不僅是生成光化學(xué)煙霧污染物的主要前體物，同時(shí)也是大氣細(xì)粒子中有毒有害有機(jī)組分的重要來(lái)源，對(duì)形成灰霾有重要貢獻(xiàn)，且一些VOCs本身具有毒性和致癌性。隨著我國(guó)大氣污染控制的不斷深化，VOCs成為繼顆粒物、二氧化硫、氮氧化物之后，我國(guó)大氣污染控制中又一新的關(guān)注點(diǎn)。
我國(guó)大氣中的VOCs主要來(lái)源于石油化工、有機(jī)化工、表面涂裝、包裝印刷、醫(yī)藥、塑料制品等行業(yè)。因此大氣中VOCs的檢測(cè)主要應(yīng)用于三個(gè)方面：一大氣中VOCs檢測(cè);二污染源集中排放VOCs檢測(cè);三生產(chǎn)過(guò)程VOCs泄露檢測(cè)。與三種應(yīng)用場(chǎng)合相適應(yīng)，VOCs的檢測(cè)儀器也分為實(shí)驗(yàn)室儀器、在線式儀器和便攜式儀器三類。
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