大氣中揮發性有機物監測技術研究

常偉 定西市生態環境局安定分局

近年來，我國日益嚴峻的生態環境問題給社會經濟發展帶來嚴重影響，其中大氣污染則深受人民群眾的重視與關注。揮發性有機物是大氣污染的重要方面，同時也帶來了嚴重的社會影響及危害。目前，環境管理部門已逐步強化大氣中揮發性有機物的監測工作，并帶來了相關技術的研發與創新。筆者結合自身工作經驗，就揮發性有機物監測技術提出個人見解與認知，以期能夠為相關領域從業者提供必要的參考和幫助。

一、揮發性有機物概述

揮發性有機物是指在常溫環境下，非典介于50~260℃的各種有機化合物，在我國一般多指非甲烷碳氫化合物、含氧有機化合物、鹵代烴、含氮有機化合物及含硫有機化合物等幾大類。從源頭來看，揮發性有機物的產生主要分為自然原因和人為原因兩大類，其中人為原因是造成其危害的主要因素，包含了化工、制藥及汽車尾氣排放等方面。從危害角度來看，揮發性有機物的大量產生也會給人們生產生活帶來諸多不利的影響，一方面，揮發性有機物在光化學作用下生成臭氧、二次有機氣溶膠等物質，進而在增加臭氧含量的同時帶來全球溫室效應。另一方面，大氣中揮發性有機物的增加，還會對人體帶來十分嚴重的影響，例如一些揮發性鹵代烴對人體神經、肝臟、血液等產生毒害，而長此以往還會誘發癌癥。現階段，政府部門及環保機構均對揮發性有機物的監測工作給予了高度關注，并促進了該領域技術水平的發展與創新。

二、大氣中揮發性有機物的監測技術

（一）在線監測技術

現階段，揮發性有機物已成為空氣環境質量監測的重要組成部分，并在人口相對集中的地區以推動了相關監測工作的開展。在線監測技術是近年來環境監測工作現代化發展的產物，其特點便是在室外對空氣中揮發性有機物進行實時監測，從而提高相關監測工作的質量和效率。

1.直接進樣－軟電離－質譜法

該技術是采用軟電離方式對投入系統中的大氣樣品進行分子離子化，并在樣品分解后進行相關揮發性有機物類型及含量的監測。在進樣環節，為保障揮發性有機物在進入系統裝置后不因氣流紊亂而影響監測結果而采用膜進樣方式，這里一般多使用二甲基硅氧烷樹脂濾膜。電離源所獲得的準分子離子在揮發性有機物監測中具有十分理想的應用優勢，并且也是色譜分離法所不具備的，能夠有效提高監測工作的準確性。與此同時，在電離源過程中也要控制碎片粒子數量，并使用真空紫外單光子將離子源進行分離，從而完成軟電離作業。最后，為提高大氣中揮發性有機物的分辨效率，這里還采用飛行時間質譜結合質量分析器的形式來提高監測工作的效果。從應用效果來看，該技術能夠對烯烴類、烷烴類、本烴類等物質進行有效監測，而整個分析工作也能夠在1min內完成，因此其監測效果十分理想。

2.富集－熱脫附－氣相色譜法

在大氣揮發性有機物監測工作中，需要對相關成分的空間濃度、組分情況進行充分掌握，如此才能在篩選的樣品中進行有效監檢測。而富集工作則能夠實現樣品氣體的定性定量采集，從而為相關檢測工作提供了堅實的基礎條件。這里采用超低溫富集方式，能夠在低溫環境下保持對揮發性有機物的吸附選擇能力。熱脫附的作用在于將揮發性有機物氣體與惰性氣體相分離，并使其經過富集區而達到氣體回收的效果。最后，采用兩個色譜柱的方式對揮發性有機物進行分析，這里可通過并聯或串聯方式進行富集－熱脫附，并通過檢測器來提升烯烴類物質的檢測水平。該技術的應用，在揮發性有機物監測領域有著十分重要的應用價值，其優勢在于成本低、難度小，但分析時間較長，因此需要在技術層面進行突破和創新。

（二）手動監測技術

手動監測技術主要指傳統常規發揮性有機物氣體的檢測方法，而相關作業也位于實驗室當中。在現代揮發性有機物監測工作中，在線監測技術的優勢為時間短、效率高，而手動監測技術的優勢則為技術成熟、準確性高。現階段，常用的手段監測技術主要體現于以下幾種方式：

1.罐采樣－氣相色譜質譜法

罐采樣－氣相色譜質譜法是我國揮發性有機物監測領域一種十分常見的技術，在烷烴、烯烴、含氧、含硫化合物、揮發性鹵代烴等物質的監測中有著十分理想的應用效果。罐采樣的優勢在于不依賴于動力，且對樣品的選擇范圍廣、采樣體積大以及保存時間，因此能夠用于多次分析。而氣相色譜質譜技術則具有靈敏度高、可靠性強的優勢，價值應用成本較低，因此在揮發性有機物監測中應用效果十分理想。

2.吸附管采樣－熱脫附－氣相色譜質譜法

吸附管采樣－熱脫附－氣相色譜質譜法是手動監測技術中又一應用相對廣泛的檢測方法，特別是對于特定的化合物類型有著理想的應用效果。該技術首先采用吸附管對揮發性有機物進行樣品采集，而在熱脫附解析并經氣相色譜質譜進行分析。目前，該技術主要對鹵代烴、苯系物和氯苯類等揮發性有機物進行檢測，其特點主要體現為操作簡單、成本低及樣品選擇性強等方面。

3.化學衍生化法采樣－高效液相色譜法

上述兩種手動監測技術雖然應用效果理想，但對于極性較高的醛酮類化合物則并不適用，主要體現于該類化合物靈敏度低而導致采樣困難。高效液相色譜法是一種基于化學衍生化法的采樣方式，而生產的化合物性質也十分穩定，再經過液相色譜進行分析，能夠實現理想的檢測效果。該技術是一種靈敏度較高且操作簡單的檢測方法，在醛酮類化合物檢測中應用十分廣泛。

三、結論

綜上所述，揮發性有機物監測技術的日益成熟和完善，為我國大氣監測領域的發展提供了便利的基礎條件。在日益嚴峻的生態環境壓力下，我們需要進一步強化揮發性有機物監測技術的研究和創新工作，從而才能推動我國環保工作的科學健康發展。