大氣中揮發性有機物監測技術研究
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摘 要：社會在不斷的發展進步，特別是城市化進程的推進，揮發性有機物的排放量不斷增加，使得大氣環境不斷惡化，給人們的生存環境帶來嚴重的危害。鑒于揮發性有機物對大氣環境的危害性，對揮發性有機物的監測是大氣環境監測中尤為重要的一項任務，本文即對大氣匯總揮發性有機物的監測技術進行研究和探討。
關鍵詞：大氣環境;揮發性有機物;VOCs;監測
1 揮發性有機物的概述
揮發性有機物，英文簡稱VOCs，主要包含烴類、含鹵烴類和多環芳烴類等物質。隨著社會的發展進步，人類的生產、生活都在不斷的發展前進之中，城市化進程的腳步也隨之不斷加快，同時帶來的也是廢氣排放量的增加。而揮發性有機物（以下簡稱VOCs）就主要存在于工業廢氣、汽車尾氣以及光化學煙霧中，為大氣環境危害巨大，相應的對人類的健康危害也不容忽視。
追究VOCs的主要來源，最主要的就是來自工業生產過程中排放的工業廢氣，以及汽車在行駛過程中排放的大量尾氣。隨著汽車保有量的不斷增長，尾氣排放量不斷增加，是造成大氣環境中VOCs量不斷增長的主要原因。另外苯系物和氯代燼等揮發性有機物也占有很大比重。我們在對大氣環境的監測中發現，大氣中VOCs的種類多達數十種，而這些揮發性有機物對于生態環境以及人類的健康與安全都具有明顯的危害性。近年來，以PM2.5為代表的霧霾性天氣在我頻發，造成PM2.5的罪魁禍首就是VOCs，因此VOCs成為世界各國大氣環境監測的重點。
2 揮發性有機物的監測技術
2.1 氣相色譜法
氣相色譜法是應用最早，也是應用最為普遍的一種空氣中揮發性有機物的測量方法。從多年的實際應用效果來看，氣相色譜法能夠對大氣中存在的VOCs含量進行測量，且測量結果準確性高。氣相色譜法的應用，主要有兩個關鍵期。第一個關鍵期就是樣品采集階段，這個階段的主要工作就是空氣的采集。利用吸附罐來收集需要量的空氣，在應用吸附劑吸附空氣中的揮發性有機物，使之得以保留。第二個關鍵期就是樣品的測定，在監測的過程中，隨著吸附管溫度的升高，VOCs會從吸附管上脫離下來進入到氣相色譜儀中來接受檢測。實際上，氣相色譜法監測VOCs需要較長時間才能得到監測結果，滯后性是此種方法的一大弊端，同時還受使用范圍的限制。在整個監測過程中，因為涉及用到很多的化學試劑和藥品，監測成本較高，推廣應用起來是有一定難度的。
2.2 在線氣相色譜監測技術
在線氣相色譜監測技術與氣相色譜法相類似，其不同之處在于氣相色譜法需要使用吸附管來進行樣本的采集，而在線氣相色譜監測無需吸附管，取而代之的是利用環路或者濃縮管來制造出一種微壓狀態，空氣受微壓力的影響在試管中注入，從而達到空氣樣本收集的目的?？諝鈽颖敬媪粼陬A濃縮管中，可以在很短的時間內提升溫度，快速實現吸附脫離，進行下一步的測定操作。分離柱中因為有雙色譜包含其中，所以可以實現快速的空氣分離，大大提高了空氣樣本測定的效率。
2.3 TOFMS技術
TOFMS技術也可以稱為飛行時間質譜分析法。此種監測方法是基于質子與電荷的基本原理，將質子與電荷之間的差別加以利用，對電場的影響加以控制，在此基礎上統計電場內離子的運動時間，然后對統計結果進行分析的一種方法。TOFMS技術的優勢在于監測效率高，使用這個技術可以在較短的時間周期內對空氣中的VOCs進行監測，最快可以在幾分鐘內就可以得到監測結果，而且監測結果具有很高的準確性。但是此種監測技術很容易受到干擾離子的負面影響，提高質譜圖的復雜性，這無疑給監測人員的質譜圖分析增加了難度，這也是TOFMS技術最大的局限性。
2.4 PTR-MS技術
PTR-MS技術是近年來新興的一種空氣揮發性有機物的監測技術，該技術是將電離和流動漂浮模型加以利用來達到大氣監測的目的。從多年的實際應用效果來看，PTR-MS技術在大氣中揮發性有機物的監測方面優勢非常明顯。PTR-MS技術具有很高的靈敏度，能夠對VOCs快速的做出反應;監測用時短，能夠很快的完成監測工作;監測結果準確度高、且更為清晰。不僅如此，其更加突出的優勢在于從樣本采集到樣本處理的整個過程都得以簡化，抗干擾能力強，不受空氣中含有的其它物質的干擾影響。特別是對于汽車尾氣的監測，采用PTR-MS技術監測能夠更加精準。因為PTR-MS技術的獨特優勢，在我國空氣監測領域，很多專家和研究人員都對此項技術給予重點關注，致力于該項技術的系統研究，使其能夠來空氣中揮發性有機物的監測方面發揮更大的作用。
3 結語
綜上所述，隨著大氣質量的不斷惡化，世界各國都開始在大氣污染監測方面加大力度。在我國，不同地區大氣環境中的VOCs含量不同，其組成也各不相同。隨著工業廢氣和汽車尾氣排放量的不斷增加，大氣環境中的VOCs含量在不斷升高，且包含的種類也在不斷增加。鑒于各地VOCs的差異，各個地區都要從實際出發，制定相應的、恰當的應對計劃，并對VOCs進行嚴密的監測。隨著科學技術的不斷發展進步，大氣中揮發性有機物的監測技術也在不斷的更新升級，新技術也在不斷的研發和應用。環保監測部門不僅僅要提高大氣監測的效率，同時還要不斷提高大氣監測的質量。相信有多種先進的監測技術的支撐，我國的大氣監測工作一定不斷發展進步，大氣環境的防治工作也會邁上一個新臺階。
參考文獻：
[1]莫梓偉.中國揮發性有機物（VOCs）排放源成分譜研究進展[J].環境科學學報，2016（6）.
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