眾所周知(zhi)，一直以(yi)(yi)來(lai)，我(wo)國(guo)政府都高度(du)重視VOCs污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)防治(zhi)工(gong)(gong)作，這10年(nian)(nian)的(de)VOCs治(zhi)理產(chan)業也強烈(lie)地(di)(di)推(tui)(tui)動著我(wo)國(guo)環保(bao)產(chan)業的(de)發(fa)(fa)(fa)展。2010年(nian)(nian)5月，國(guo)務(wu)院發(fa)(fa)(fa)布(bu)(bu)《關(guan)于推(tui)(tui)進大(da)氣(qi)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)聯(lian)防聯(lian)控工(gong)(gong)作改(gai)善區域空氣(qi)質量(liang)(liang)的(de)指導意見(jian)》，將(jiang)VOCs列為重點(dian)控制的(de)四項(xiang)大(da)氣(qi)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)物之一。2012年(nian)(nian)與2017年(nian)(nian)，原環境保(bao)護部發(fa)(fa)(fa)布(bu)(bu)《重點(dian)區域大(da)氣(qi)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)防治(zhi)“十二五”規劃》《“十三五”揮發(fa)(fa)(fa)性有機物污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)防治(zhi)工(gong)(gong)作方(fang)案(an)(an)》，2013年(nian)(nian)國(guo)務(wu)院發(fa)(fa)(fa)布(bu)(bu)《大(da)氣(qi)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)防治(zhi)行動計(ji)(ji)劃》，均要求全面開展和(he)推(tui)(tui)進VOCs污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)防治(zhi)工(gong)(gong)作，并(bing)提出2020年(nian)(nian)全國(guo)VOCs排放(fang)總量(liang)(liang)要比2015年(nian)(nian)下(xia)降10%以(yi)(yi)上(shang)的(de)目標(biao)。2018年(nian)(nian)，國(guo)務(wu)院發(fa)(fa)(fa)布(bu)(bu)《打贏藍天保(bao)衛戰三年(nian)(nian)行動計(ji)(ji)劃》，要求重點(dian)區域VOCs全面執(zhi)行大(da)氣(qi)污(wu)(wu)(wu)染(ran)(ran)物排放(fang)特別限(xian)值(zhi)。2019年(nian)(nian)，生態(tai)環境部發(fa)(fa)(fa)布(bu)(bu)《2019年(nian)(nian)地(di)(di)級市(shi)及(ji)以(yi)(yi)上(shang)城市(shi)環境空氣(qi)揮發(fa)(fa)(fa)性有機物監(jian)測(ce)方(fang)案(an)(an)》(以(yi)(yi)下(xia)簡稱(cheng)《2019年(nian)(nian)監(jian)測(ce)方(fang)案(an)(an)》)，要求全國(guo)337個(ge)(ge)地(di)(di)級及(ji)以(yi)(yi)上(shang)城市(shi)均開展非甲烷(wan)總烴監(jian)測(ce)。在(zai)新增的(de)259個(ge)(ge)地(di)(di)級及(ji)以(yi)(yi)上(shang)城市(shi)中，2018年(nian)(nian)臭氧超標(biao)的(de)54個(ge)(ge)城市(shi)還(huan)應開展57種(zhong)非甲烷(wan)烴組分和(he)13種(zhong)醛、酮(tong)類VOCs組分監(jian)測(ce)。那問題來(lai)了，大(da)氣(qi)VOCs監(jian)測(ce)方(fang)法有哪些？怎么量(liang)(liang)化？

大氣VOCs監測過程(cheng)通常可分為(wei)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)采(cai)集(ji)、樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)富(fu)集(ji)與樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)分析等過程(cheng)。樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)采(cai)集(ji)包括(kuo)直(zhi)接采(cai)樣(yang)(yang)、衍生化(hua)采(cai)樣(yang)(yang)等方法，也可通過吸附(fu)劑吸附(fu)的方式在(zai)采(cai)樣(yang)(yang)過程(cheng)中(zhong)同時(shi)完成樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)的采(cai)集(ji)與富(fu)集(ji)。樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)采(cai)集(ji)后，可通過預濃縮等技術(shu)富(fu)集(ji)并進行分析。

常用的(de)分(fen)析技術包括氣相色譜(pu)法(GC)、氣相色譜(pu)-質(zhi)譜(pu)聯用法(GC-MS)、氣相色譜(pu)-氫火焰離(li)子(zi)化檢測(ce)法(GC-FID)、高效液(ye)相色譜(pu)法(HPLC)、傅立葉紅外(wai)光(guang)譜(pu)法(FTIR)等多種(zhong)(zhong)手段。根據采樣(yang)方式與監(jian)(jian)測(ce)數據時間分(fen)辨(bian)(bian)率(lv)(lv)的(de)不同，大氣VOCs監(jian)(jian)測(ce)又(you)可分(fen)為手工監(jian)(jian)測(ce)與自動監(jian)(jian)測(ce)兩種(zhong)(zhong)模式。手工監(jian)(jian)測(ce)可多點(dian)同時采樣(yang)，但時間分(fen)辨(bian)(bian)率(lv)(lv)低。自動監(jian)(jian)測(ce)可獲得高分(fen)辨(bian)(bian)率(lv)(lv)的(de)觀測(ce)數據，更加有利于深(shen)入開(kai)展VOCs時間變化規(gui)律及光(guang)化學反應(ying)機理(li)研究。

1、手工監測方法

手工(gong)監(jian)測(ce)方(fang)(fang)法(fa)(fa)在(zai)氣(qi)(qi)相(xiang)色(se)(se)譜(pu)(pu)(pu)(pu)-質譜(pu)(pu)(pu)(pu)聯用(yong)(yong)法(fa)(fa)、氣(qi)(qi)相(xiang)色(se)(se)譜(pu)(pu)(pu)(pu)-氫火焰(yan)離子化(hua)(hua)檢(jian)測(ce)法(fa)(fa)、高(gao)(gao)效液(ye)相(xiang)色(se)(se)譜(pu)(pu)(pu)(pu)法(fa)(fa)、傅(fu)立(li)葉紅外(wai)光譜(pu)(pu)(pu)(pu)法(fa)(fa)等(deng)(deng)不同的(de)(de)(de)(de)(de)VOCs手工(gong)監(jian)測(ce)方(fang)(fang)法(fa)(fa)中(zhong)(zhong)，氣(qi)(qi)相(xiang)色(se)(se)譜(pu)(pu)(pu)(pu)-質譜(pu)(pu)(pu)(pu)聯用(yong)(yong)法(fa)(fa)因選(xuan)擇性(xing)和靈敏(min)度(du)(du)高(gao)(gao)，可(ke)(ke)適用(yong)(yong)于大(da)多(duo)數VOCs組(zu)(zu)分(fen)(fen)(fen)(fen)測(ce)定，逐漸得到(dao)(dao)更加廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)用(yong)(yong)，并經過(guo)不斷的(de)(de)(de)(de)(de)優化(hua)(hua)和更新(xin)，形(xing)成(cheng)了(le)目前(qian)主流(liu)的(de)(de)(de)(de)(de)預(yu)(yu)(yu)(yu)濃(nong)縮(suo)(suo)-熱脫附(fu)-氣(qi)(qi)相(xiang)色(se)(se)譜(pu)(pu)(pu)(pu)-質譜(pu)(pu)(pu)(pu)/氫火焰(yan)離子化(hua)(hua)檢(jian)測(ce)器監(jian)測(ce)方(fang)(fang)法(fa)(fa)，其(qi)(qi)中(zhong)(zhong)預(yu)(yu)(yu)(yu)濃(nong)縮(suo)(suo)是該方(fang)(fang)法(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)重點環節。預(yu)(yu)(yu)(yu)濃(nong)縮(suo)(suo)系(xi)(xi)(xi)統(tong)可(ke)(ke)以(yi)將VOCs組(zu)(zu)分(fen)(fen)(fen)(fen)進(jin)行(xing)(xing)富集(ji)(ji)，同時(shi)去除(chu)樣(yang)品中(zhong)(zhong)會(hui)對(dui)分(fen)(fen)(fen)(fen)析造(zao)成(cheng)干(gan)擾的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)和二氧化(hua)(hua)碳，提(ti)高(gao)(gao)儀器的(de)(de)(de)(de)(de)靈敏(min)度(du)(du)，改善(shan)待測(ce)組(zu)(zu)分(fen)(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)(fen)離效果。目前(qian)常(chang)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)預(yu)(yu)(yu)(yu)濃(nong)縮(suo)(suo)系(xi)(xi)(xi)統(tong)主要(yao)可(ke)(ke)分(fen)(fen)(fen)(fen)為(wei)液(ye)氮(dan)冷(leng)(leng)(leng)阱預(yu)(yu)(yu)(yu)濃(nong)縮(suo)(suo)系(xi)(xi)(xi)統(tong)和吸(xi)附(fu)劑(ji)(ji)(ji)輔(fu)助電子制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)預(yu)(yu)(yu)(yu)濃(nong)縮(suo)(suo)系(xi)(xi)(xi)統(tong)。其(qi)(qi)中(zhong)(zhong)液(ye)氮(dan)冷(leng)(leng)(leng)阱預(yu)(yu)(yu)(yu)濃(nong)縮(suo)(suo)系(xi)(xi)(xi)統(tong)是較(jiao)(jiao)為(wei)傳統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)預(yu)(yu)(yu)(yu)濃(nong)縮(suo)(suo)方(fang)(fang)式(shi)(shi)，其(qi)(qi)制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)溫度(du)(du)最(zui)低(di)可(ke)(ke)達到(dao)(dao)-180℃，靈敏(min)度(du)(du)較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)，且不會(hui)帶來目標化(hua)(hua)合(he)(he)物的(de)(de)(de)(de)(de)“歧視”現象，其(qi)(qi)缺點為(wei)設(she)備體積較(jiao)(jiao)大(da)、液(ye)氮(dan)需(xu)要(yao)經常(chang)更換、運行(xing)(xing)成(cheng)本較(jiao)(jiao)高(gao)(gao)。吸(xi)附(fu)劑(ji)(ji)(ji)輔(fu)助電子制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)預(yu)(yu)(yu)(yu)濃(nong)縮(suo)(suo)系(xi)(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)溫度(du)(du)最(zui)低(di)可(ke)(ke)達-50℃左右(you)，例如，張烴等(deng)(deng)建立(li)的(de)(de)(de)(de)(de)電子制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)預(yu)(yu)(yu)(yu)濃(nong)縮(suo)(suo)-雙柱(zhu)(zhu)氣(qi)(qi)相(xiang)色(se)(se)譜(pu)(pu)(pu)(pu)-質譜(pu)(pu)(pu)(pu)/氫火焰(yan)離子化(hua)(hua)檢(jian)測(ce)器方(fang)(fang)法(fa)(fa)，其(qi)(qi)樣(yang)品富集(ji)(ji)冷(leng)(leng)(leng)阱溫度(du)(du)為(wei)-30℃。該方(fang)(fang)法(fa)(fa)具(ju)有設(she)備體積小、適用(yong)(yong)于在(zai)線監(jian)測(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)優點，但需(xu)要(yao)注意吸(xi)附(fu)劑(ji)(ji)(ji)性(xing)能(neng)對(dui)分(fen)(fen)(fen)(fen)析結果影響較(jiao)(jiao)大(da)，需(xu)通過(guo)系(xi)(xi)(xi)統(tong)實驗(yan)驗(yan)證(zheng)選(xuan)擇最(zui)佳的(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)劑(ji)(ji)(ji)或吸(xi)附(fu)劑(ji)(ji)(ji)組(zu)(zu)合(he)(he)。除(chu)以(yi)上兩種預(yu)(yu)(yu)(yu)濃(nong)縮(suo)(suo)系(xi)(xi)(xi)統(tong)外(wai)，北京大(da)學與武漢天虹公司合(he)(he)作開發(fa)了(le)基于復疊(die)式(shi)(shi)壓縮(suo)(suo)機制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)循環的(de)(de)(de)(de)(de)預(yu)(yu)(yu)(yu)濃(nong)縮(suo)(suo)系(xi)(xi)(xi)統(tong)，在(zai)不使(shi)用(yong)(yong)液(ye)氮(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)前(qian)提(ti)下，其(qi)(qi)富集(ji)(ji)溫度(du)(du)可(ke)(ke)達到(dao)(dao)-150℃。美國Entech公司則研發(fa)了(le)多(duo)重毛細(xi)柱(zhu)(zhu)捕集(ji)(ji)阱技(ji)術，無需(xu)液(ye)氮(dan)等(deng)(deng)制(zhi)冷(leng)(leng)(leng)劑(ji)(ji)(ji)以(yi)及(ji)吸(xi)附(fu)劑(ji)(ji)(ji)，可(ke)(ke)以(yi)在(zai)35℃下對(dui)TO-15組(zu)(zu)分(fen)(fen)(fen)(fen)進(jin)行(xing)(xing)富集(ji)(ji)，并具(ju)有良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)除(chu)水(shui)效果，但該設(she)備目前(qian)應(ying)用(yong)(yong)相(xiang)對(dui)較(jiao)(jiao)少，其(qi)(qi)性(xing)能(neng)尚待評(ping)估(gu)。乙烷、乙烯、丙烷和乙炔等(deng)(deng)C2～C3組(zu)(zu)分(fen)(fen)(fen)(fen)在(zai)常(chang)規毛細(xi)色(se)(se)譜(pu)(pu)(pu)(pu)柱(zhu)(zhu)中(zhong)(zhong)響應(ying)較(jiao)(jiao)差，且出(chu)峰早，容易(yi)受到(dao)(dao)未除(chu)凈(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)氮(dan)氣(qi)(qi)、氧氣(qi)(qi)、二氧化(hua)(hua)碳和水(shui)等(deng)(deng)組(zu)(zu)分(fen)(fen)(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)影響，因此在(zai)分(fen)(fen)(fen)(fen)析C2～C3組(zu)(zu)分(fen)(fen)(fen)(fen)時(shi)，需(xu)要(yao)對(dui)方(fang)(fang)法(fa)(fa)進(jin)行(xing)(xing)改善(shan)和優化(hua)(hua)。

其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)一種(zhong)方(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)是(shi)在(zai)氣(qi)相色譜(pu)(pu)中(zhong)(zhong)(zhong)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)多維切(qie)割(ge)單元(或(huo)中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)切(qie)割(ge)單元、微流控平板等)進(jin)行雙柱(zhu)(zhu)(zhu)切(qie)換，雙柱(zhu)(zhu)(zhu)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)別(bie)為多孔層開管石英毛細管柱(zhu)(zhu)(zhu)(PLOT)，用(yong)(yong)于(yu)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)C2～C3組分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)，以(yi)及(ji)DB-624柱(zhu)(zhu)(zhu)或(huo)類(lei)(lei)似類(lei)(lei)型(xing)的色譜(pu)(pu)柱(zhu)(zhu)(zhu)，用(yong)(yong)于(yu)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)C4～C12組分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)，雙柱(zhu)(zhu)(zhu)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)別(bie)與氫(qing)火焰離子(zi)化檢(jian)測(ce)器及(ji)質(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)相連。另外采(cai)(cai)用(yong)(yong)冷柱(zhu)(zhu)(zhu)箱進(jin)樣方(fang)(fang)(fang)式可(ke)實(shi)現基于(yu)單一色譜(pu)(pu)柱(zhu)(zhu)(zhu)(DB-1或(huo)DB-624等同類(lei)(lei)柱(zhu)(zhu)(zhu))的C2～C12組分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)和檢(jian)測(ce)。甲醛等醛、酮類(lei)(lei)化合物極性較強，容易吸附(fu)在(zai)采(cai)(cai)樣罐(guan)內壁(bi)上，目(mu)前國內的手(shou)工監(jian)測(ce)標準方(fang)(fang)(fang)法(fa)(fa)是(shi)使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)填充了2,4-二硝(xiao)基苯(ben)阱(jing)(DNPH)的采(cai)(cai)樣管進(jin)行衍生(sheng)化采(cai)(cai)樣，使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)高(gao)效液相色譜(pu)(pu)法(fa)(fa)進(jin)行分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)。研(yan)究表明，通過使(shi)(shi)(shi)用(yong)(yong)內壁(bi)惰性化的蘇瑪罐(guan)進(jin)行采(cai)(cai)樣，優化冷阱(jing)程序或(huo)填料，質(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)采(cai)(cai)用(yong)(yong)選擇離子(zi)檢(jian)測(ce)(SIM)模式等手(shou)段(duan)也可(ke)以(yi)通過預濃(nong)縮(suo)-熱脫附(fu)-氣(qi)相色譜(pu)(pu)-質(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)系統進(jin)行醛、酮類(lei)(lei)組分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)的分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)，結合中(zhong)(zhong)(zhong)心(xin)切(qie)割(ge)技(ji)術，只需一針進(jin)樣就能分(fen)(fen)(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)《2018年(nian)監(jian)測(ce)方(fang)(fang)(fang)案》中(zhong)(zhong)(zhong)要(yao)求(qiu)監(jian)測(ce)的全部117種(zhong)揮發性有機(ji)物。

2、自動監測方法

自動監(jian)測(ce)方法(fa)VOCs自動監(jian)測(ce)方法(fa)包括質(zhi)(zhi)子(zi)轉移質(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)(PTRMS)、飛行時間(jian)質(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)(TOF-MS)、激光光譜(pu)(pu)技術(TDLAS)、傅立(li)葉變換紅外(wai)光譜(pu)(pu)法(fa)(FTIR)、在線氣相(xiang)色譜(pu)(pu)-質(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)/氫(qing)火焰離子(zi)化(hua)檢測(ce)器(GC-MS/FID)、氣相(xiang)色譜(pu)(pu)/光離子(zi)化(hua)氣體檢測(ce)器(GC-PID)、氣相(xiang)色譜(pu)(pu)-還原氣體檢測(ce)器(GC-RGD)等。其中在線氣相(xiang)色譜(pu)(pu)-質(zhi)(zhi)譜(pu)(pu)/氫(qing)火焰離子(zi)化(hua)檢測(ce)器方法(fa)具有靈敏度和時間(jian)分辨率(lv)高、檢測(ce)物種全面等優點，是目前(qian)國(guo)內外(wai)主要使用的自動監(jian)測(ce)方法(fa)。

來源(yuan)(yuan)：杜禎宇,單丹瀅,張秀(xiu)藍,等.我國大氣(qi)VOCs監測(ce)現狀及挑戰[J].環境影響評價,2021(02):12-17，圖(tu)片(pian)來源(yuan)(yuan)于網絡，