在線氣相色譜儀監測大氣揮發性有機物你了解多少呢
揮發性有機物(Volatile Organic Compounds，簡稱VOCs)是一類有機物，它普遍對人體健康有直接危害，部分組分還具有致癌性。此外，它還是PM2.5的重要前體物和光化學煙霧的主要組成物。目前VOCs已經成為我國城市大氣中最突出的污染物類別，隨著社會的發展以及環保研究的深入，它繼PM2.5之后，成為最受關注的污染物之一。但我國對于VOCs的監測和管控尚不成熟，甚至在2017年以前對其沒有明確的定義。原環境保護部等六部委聯合印發《“十三五”揮發性有機物污染防治工作方案》意在加速并加強對于VOCs的防止，并規定VOCs是指參與大氣光化學反應的有機化合物，包括非甲烷烴類、含氧有機物、含氮有機物、含硫有機物等，是形成臭氧和細顆粒物污染的重要前體物。準確監測是治理的基礎，2017年12月原環境保護部印發了((2018年重點地區環境空氣揮發性有機物監測方案》，確定了監測技術要求，并規定監測的組分共117種，包括沸點在一104oC～230oC的乙烷、乙烯、甲醛、苯、氟利昂、六氯丁二烯等，而非甲烷總烴等總量型的指標，由于無法真實反映VOCs的污染情況，沒有作為監測的因子列出。VOCs的監測可以分為手工監測和自動監測兩大類。相對于“現場采樣一實驗室分析”的手工監測，自動監測具有時效性強、數據量大、代表性較好、較節省人力、儀器較復雜等特點。
氣相色譜法
由于大氣中VOCs組分眾多，因此常采用氣相色譜法對組分進行分離。單根色譜柱難以將沸點一104～2300C的所有VOCs分離，因此一般采用兩根色譜柱的方式。
雙柱分離
目前VOCs自動監測的雙柱分離方式，主要有兩種：并聯式、串聯式。
并聯式要求富集一熱脫附也是并聯式的雙氣路，此方式為雙管路采樣通道，一路富集c2～c5的烴類物質，它們經熱脫附后進入氣相色譜的1#號色譜柱分離，由FID檢測;另一路富集C5～C12烴類物質、含氧和鹵代烴類物質，組分經熱脫附后進入2#色譜柱分離，由MS檢測。
2018年2月原環境保護部組織編制的《環境空氣臭氧前體有機物手工監測技術要求(試行)》推薦串聯式的氣相色譜分離方式，它也是目前采用較廣泛的VOCs自動監測方式。其基本流程是熱脫附后的VOCs由載氣帶人氣相色譜儀，低沸點的VOCs組分先后流經1#號色譜柱、2#色譜柱分離，并進入FID檢測;待低沸點VOCs組分從1#色譜柱流入2#色譜柱后，閥切換，剩余組分在1#色譜柱中繼續分離，陸續流入MS檢測。
檢測器
用于VOCs自動監測系統的檢測器較多，包括MS、FID、PID、ECD等，其中使用廣泛的是MS和FID。
FID對烴類物質靈敏度高，但它選擇性低，且只能依靠保留時間定性，測定結果容易受到干擾舊5|，此外，對大部分有取代基團的有機物，特別是氟利昂系列，它的靈敏度偏低。MS可根據組分的碎片離子定性和定量，具有適用性、鑒別能力以及靈敏度，特別面對未知污染時，它具有其它檢測器難以企及的性能。
性能指標與特點
該方法分析的VOCs組分多，并且具有較強的能力擴展空間。可通過增加采樣體積，獲得低的方法檢出限，也可以通過延長采樣時間，使監測的代表性增加。白石對104種VOCs組分進行了測定，包括了C2～C12的烴類、苯系物、鹵代烴、醛酮類，整體分析效果較好，其中共有89種物質線性達到0.99，準確度相對誤差均在30%之內，采樣體積以300mL計，用6次平行測定結果標準偏差的3倍作為檢出限，其均在0.8×10-9mol/mol以下。
在面對VOCs組分眾多的大氣樣品時，即便采用了快速色譜技術，單次分析時間也難以低于15min，因此該方法在及時|生上略有瑕疵。
關于VOCs揮發性有機物監測系統
揮發性有機物監測系統采用氣相色譜儀GC-（FID）監測有機揮發性氣體濃度及特征污染物氣體濃度，采用可以快速、連續在線監測有機揮發性氣體濃度及特征污染物氣體濃度，集數據采集、實時發布、數據審核、統計分析等功能于一體。
固定污染源VOCs揮發性有機物（非甲烷總烴+苯系物）在線監測系統采用全程高溫抽取法對樣氣進行抽取，采用氣相色譜儀—氫火焰離子化檢測技術對固定污染源揮發性有機物排放進行在線監測。該系統由 VOCs（甲烷、非甲烷總烴、苯系物）監測子系統和數據采集與處理子系統構成。
VOCs監測子系統主要由采樣探頭、伴熱管線、預處理單元、 VOCs分析儀、電控單元組成，測量時煙氣由機柜內的高溫采樣泵抽取，樣氣全程高溫在180℃以上，經由采樣探頭、高溫伴熱管線、除塵過濾器后通入VOCs分析儀進行測量。為保證測量的長期準確性，系統集成有氮氣、標氣和零氣，定期對系統進行零點和量程的標定。
VOCs揮發性有機物監測系統具有現場數據實時傳送、遠程故障診斷、報表統計和圖形數據分析等功能，組網靈活，運行成本低。同時，系統采用模塊化結構，組合方便，并且能夠完全滿足與企業內部的DCS系統和環保部門數據系統通訊的要求。
