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，同時也是大氣細(xì)粒子中有毒有害有機(jī)組分的重要來源，是形成灰霾的主要“元兇”，且一些VOCs本身具有毒性和致癌性。

隨著我國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，我國大氣污染控制中又一新的關(guān)注點。筆者對空氣中揮發(fā)性有機(jī)物的檢測方法進(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)法和在線檢測試驗艙等檢測方法的差異性。VOCs檢測技術(shù)的日新月益對VOCs的檢測、監(jiān)控、減排有很大的促進(jìn)作用。本次為您介紹常用的VOCs檢測技術(shù)。

實驗室VOCs檢測

VOCs實驗室分析發(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采集回實驗室，再經(jīng)過熱解析、溶劑解析等前處理過程后，利用GC或HPLC分析。實驗室VOCs檢測主要難點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)范的運輸方案防止運輸過程中VOCs的損失，選擇合適的前處理過程保證所有的揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)入分析儀器。

實驗室分析方法的主要優(yōu)勢是結(jié)果準(zhǔn)確；主要缺點是時效性差，采樣和運輸過程中易導(dǎo)致樣品損失，影響測定的準(zhǔn)確性和可靠性。

在線VOCs檢測儀

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檢測器、在線紅外光譜儀、在線激光檢測儀和在線差分光學(xué)吸收光譜儀等。

由于VOCs沒有標(biāo)準(zhǔn)的檢測方法，而且在線系統(tǒng)用于現(xiàn)場檢測，而不同現(xiàn)場的揮發(fā)性有機(jī)物種類差異較大且相對穩(wěn)定，故檢測需求不同。因此需要根據(jù)自身的需求和各種檢測儀器的特點選擇合適的檢測方法。

在線氣相色譜儀可檢測出已知揮發(fā)性有機(jī)物的濃度；在線質(zhì)譜儀可同時實現(xiàn)揮發(fā)性有機(jī)物的定性和定量檢測，但無法區(qū)分同分異構(gòu)體；在線PID和FID檢測器可得出VOCs的總量，且儀器體積較小；各種在線光譜儀檢測范圍寬，可適應(yīng)各種工業(yè)場合應(yīng)用。

便攜式VOCs儀器

便攜式VOCs分析儀主要有便攜式FID/PID檢測器、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。

最新公布的環(huán)保部標(biāo)準(zhǔn)中便攜式儀器提到了FID檢測器、PID檢測器和紅外吸收檢測器三種。

便攜式VOCs檢測儀主要的國內(nèi)廠商有東西分析、嶗應(yīng)、富瞻環(huán)保等，國外廠商有美國Inficon、英國SIGNAL、美國雷格沃夫、美國華瑞、日本亞那科、英國科爾康等。

氣相色譜技術(shù)GC和GC-MS

氣相色譜法是最常用的一種儀器，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，尤其對異構(gòu)體和多組分混合物的定性、定量分析更具有優(yōu)勢。通常與氣相色譜聯(lián)用進(jìn)行VOCs分析的檢測器有：氫火焰離子檢測器（FID）(一種通用型檢測器，也是氣相色譜中最常用的檢測器之一)、電子捕獲檢測器（ECD）（鹵代烴和烷基硝酸鹽的檢測）、質(zhì)譜檢測器（MS）和光離子化檢測器（PID）。

參考美國環(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檢測器檢測分析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衔铩?/span>GC-MS是目前檢測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引起檢測結(jié)果的偏差。EI電離有時會形成多種離子碎片，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程。GC-MS與自動頂空進(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)。大大降低對樣品預(yù)處理技術(shù)的要求，更快速、更高效。目前，有不少檢測在使用GC×GC-qMS（全二維氣相色譜-四級桿質(zhì)譜法）和GC×GC-TOF-MS（全二維氣相色譜-飛行時間質(zhì)譜法）來分析VOCs。

在線監(jiān)測質(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)物在線檢測技術(shù)，具有靈敏度高、分析時間快等優(yōu)點，且在線采樣，無需濃縮。它將待測大氣直接進(jìn)樣，因而測量速度快。質(zhì)子轉(zhuǎn)移將各種VOCs軟電離為單一離子，沒有碎片離子，易于質(zhì)譜識別，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。

飛行時間質(zhì)譜TOF-MS

TOF-MS是利用動能相同而質(zhì)荷比不同的離子在恒定電場中運動，經(jīng)過恒定距離所需時間不同的原理對物質(zhì)成分或結(jié)構(gòu)進(jìn)行測定的一種分析方法。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VOCs可進(jìn)行即時識別和定量分析等。