VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng)與罐采樣比對分析

關 策，周軍龍，王 悅

（奉賢區(qū)環(huán)境監(jiān)測站，上海 201499）

揮發(fā)性有機化合物是沸點在50～260℃的揮發(fā)性有機物的總稱，主要包括烴類、鹵代烴、氮烴、含氧烴、硫烴及低沸點的多環(huán)芳烴等。它廣泛存在于空氣、水和食物中。隨著城市化建設以及人們環(huán)保意識的增強，排放到空氣中的VOC越來越引起人們的重視[1]。空氣中的VOCs濃度雖然不高，但是成分特別復雜，具有毒性和致癌性，并且會引發(fā)光化學污染[2-3]。

環(huán)境空氣VOCs測量的主要手段是實驗室內(nèi)的氣相色譜-質譜技術，它在測試方面發(fā)揮著重要的作用。但是，該方法存在一定的局限性：分析監(jiān)測數(shù)據(jù)明顯滯后；測試周期長，不利于應急樣品的處理；樣品采集、運輸與儲存過程中可能會有損失以及交叉污染，導致監(jiān)測結果出現(xiàn)偏差[4]。現(xiàn)代環(huán)境監(jiān)測工作在準確的基礎上，更加要求速度，以便采取相應措施。因此，近年來在線VOCs自動監(jiān)測站發(fā)展迅猛。在線監(jiān)測系統(tǒng)能夠連續(xù)采集分析樣品，能夠實時反映空氣中VOCs的變化趨勢，對環(huán)境空氣中VOCs治理和監(jiān)督有著重要的作用。本文通過對比上海市奉賢區(qū)某VOCs在線監(jiān)測系統(tǒng)與實驗室監(jiān)測結果，提出在線監(jiān)測系統(tǒng)運行維護建議。

1 試驗

1.1 主要儀器與試劑

實驗室儀器為Agilent 7890A/5975C型氣質聯(lián)用，配備美國安捷倫科技有限公司DB-1型毛細管柱（60 m×250 μm，1 μm）。此外還有Entech7200型空氣預濃縮儀及美國Entech公司惰性處理的SUMMA罐。自動站在線監(jiān)測儀器為科瑪特GC866型火焰離子檢測器。

1.2 試驗內(nèi)容

用自動站在線系統(tǒng)測定標準氣體TO-14以及PAMS標準氣體，并通過測定值計算相對誤差。相對偏差小于10%，即認定自動站在線監(jiān)測系統(tǒng)合格。

用SUMMA罐采集自動站內(nèi)進樣口附近氣體，瞬時采樣，采用Entech 7200型空氣預濃縮儀進行前處理。通過氣質聯(lián)用進行分析，并比對自動站在線系統(tǒng)相同時間數(shù)據(jù)。

2 結果與討論

2.1 標準氣體測定結果

GC-FID測得的準確性良好，兩種標準氣體測試均采用20 ug/L濃度，測定相對誤差均在±10%之內(nèi)，符合標準。PAMS標準氣體的測定結果如表1所示，TO-14標準氣體的測定結果如表2所示。

表1 PMAS標準氣體測定結果（PAMS標準氣體組分部分）

（續(xù)表1）

表2 TO-14標準氣體測定結果（TO-14標準氣體組分部分）

2.2 實際樣品測定結果

處理實驗室離線監(jiān)測數(shù)據(jù)與在線VOCs監(jiān)測系統(tǒng)生成的數(shù)據(jù)，取濃度較高的前幾位污染物進行對比分析，結果如圖1、圖2所示。

該站樣品檢出揮發(fā)性有機物23種，主要貢獻因子（前三項）：乙酸乙酯、丙烯、正己烷。同步在線設備檢出VOC物質55種，主要貢獻因子：丙烯、異丙苯、二硫化碳。圖1、圖2分析方法測出的VOC主要污染物，顯示有4個物質是相同的：丙烯、正己烷、苯、二硫化碳，但2種分析方法測出的濃度差異較大，在線數(shù)據(jù)明顯高于手工監(jiān)測數(shù)據(jù)。由于實驗室監(jiān)測分析采用TO15標準氣體，包括乙酸乙酯，但不在TO14標準氣體內(nèi)。

圖1 奉賢區(qū)某自動監(jiān)測站VOCs實驗室監(jiān)測數(shù)據(jù)

圖2 奉賢區(qū)某自動監(jiān)測站VOCs在線監(jiān)測數(shù)據(jù)

實際氣體分析比對表明，主要污染因子基本相同，但偏差較大。出現(xiàn)差異的原因不僅包括分析方法不同，還有自動在線監(jiān)測設備精度不足，處理復雜樣品容易出現(xiàn)偏差。

1 羌 寧.城市空氣質量管理與控制[M].北京：科學出版社，2003.

2 EDGRETON S A，HOLDREN M W，SMITH D L，etal.Inter-urban comparison of ambient volatile organic compound concentration in U.S.cities[J].Journal of the Air Pollution Control Association，1989，39（5）：729-732.

3 KUME K，OHURA T，AMAGAI T，etal.Field monitoring of volatile organic compounds using passive air samples in an industrial city in Japan[J].Environmental Pollution，2008，153（3）：649-657.

4 Jonssin J A，mathiasson L，Trocewicz J.Automated system for the trace analysis of organic compounds with supported liquid membranes for sample enrichment[J].Journay of Chromatography，1994，665（2）：259-268.