2010年5月，國務院發布《關于推進大(da)氣污染聯防(fang)聯控工作改善區(qu)域(yu)空氣質量的指(zhi)導意見》，將VOCs列為重點(dian)控制的四項大(da)氣污染物之一。

2012年與2017年，原(yuan)環境保護部發布《重點(dian)區(qu)域(yu)大氣污染(ran)防治(zhi)“十二五”規(gui)劃》《“十三五”揮發性有(you)機物污染(ran)防治(zhi)工作(zuo)方案》，

2013年，國務院發布《大氣污染防治行動計劃》，均要求全面開展和推進VOCs污染防治工作，并提出2020年全國VOCs排放總量要比2015年下降10%以上的目標。

2018年，國務院發布《打贏藍天保衛戰三年行動計劃》，要求重點區域VOCs全面執行大氣污染物排放特別限值。

2019年，生態環境部發布《2019年地級市及以上城市環境空氣揮發性有機物監測方案》(以下簡稱《2019年監測方案》)，要求全國337個地級及以上城市均開展非甲烷總烴監測。在新增的259個地級及以上城市中，2018年臭氧超標的54個城市還應開展57種非甲烷烴組分和13種醛、酮類VOCs組分監測。

那問題來(lai)了，大氣VOCs監(jian)測方(fang)法有哪些(xie)？怎么量化？

大氣VOCs監測過(guo)程通(tong)常可分為樣品(pin)(pin)采集(ji)(ji)、樣品(pin)(pin)富集(ji)(ji)與(yu)樣品(pin)(pin)分析等過(guo)程。樣品(pin)(pin)采集(ji)(ji)包(bao)括直接采樣、衍生化采樣等方法，也可通(tong)過吸附劑吸附的方式(shi)在采樣(yang)過程中同時完成樣(yang)品(pin)(pin)的采集與(yu)富集。樣(yang)品(pin)(pin)采集后(hou)，可通(tong)過預濃縮等技術(shu)富集并(bing)進行分析。

常用的分析技術包括氣相色譜法(GC)、氣相色譜-質譜聯用法(GC-MS)、氣相色譜-氫火焰離子化檢測法(GC-FID)、高效液相色譜法(HPLC)、傅立葉紅外光譜法(FTIR)等多種手段。

根據采樣(yang)方式與監測數(shu)據時間分辨率的不同(tong)，大氣VOCs監測又可分為手工監測與自動監測兩種模式。手工(gong)監測可(ke)多(duo)點(dian)同時采樣，但(dan)時間(jian)分辨率(lv)低。自動監測可(ke)獲得高分辨率(lv)的觀測數據，更加有(you)利于深入開(kai)展VOCs時間(jian)變化規(gui)律及光化學反應機理研究。

手工(gong)監(jian)測方(fang)(fang)法(fa)在氣相色(se)譜-質譜聯用法(fa)、氣相色(se)譜-氫火焰離子化(hua)檢(jian)測法(fa)、高效液相色(se)譜法(fa)、傅(fu)立葉紅外(wai)光譜法(fa)等不同的VOCs手工(gong)監(jian)測方(fang)(fang)法(fa)中，氣相色譜-質譜聯用法因選擇性和靈敏度高，可適用于大多數VOCs組分測定，逐漸(jian)得到更加(jia)廣泛的(de)應用(yong)，并經(jing)過(guo)不斷(duan)的(de)優化和更新，形成了目前主流(liu)的(de)預濃(nong)縮(suo)-熱脫附-氣(qi)相色譜-質譜/氫火焰離子(zi)化檢測器監測方法，其中預濃(nong)縮(suo)是該方法的(de)重點環節。

預濃縮系統可以將VOCs組(zu)分進行富集，同時去(qu)除(chu)樣品中(zhong)會對分析造成(cheng)干擾的水和二氧化碳(tan)，提高(gao)儀器(qi)的靈敏(min)度(du)，改善(shan)待(dai)測組(zu)分分離效果(guo)。目前常用的預濃縮系統主要可分為液氮冷阱預濃縮系統和吸附劑輔助電子制冷預濃縮系統。其中液(ye)氮冷(leng)阱預(yu)濃(nong)縮系(xi)統是較(jiao)為傳(chuan)統的(de)預(yu)濃(nong)縮方式，其制(zhi)冷(leng)溫度最低可達到-180℃，靈敏度較(jiao)高，且不(bu)會帶來目(mu)標化合(he)物的(de)“歧視”現(xian)象，其缺點為設備體積較(jiao)大、液(ye)氮需要(yao)經常更換、運行(xing)成本較(jiao)高。

吸(xi)附(fu)(fu)劑輔助電子(zi)制(zhi)冷預濃縮(suo)系(xi)統的制(zhi)冷溫度最低可達-50℃左右(you)，例如，張烴(jing)等(deng)建立的電子(zi)制(zhi)冷預濃縮(suo)-雙柱(zhu)氣相色譜-質譜/氫(qing)火焰離子(zi)化(hua)檢(jian)測(ce)器方(fang)法，其(qi)樣品富集冷阱(jing)溫度為-30℃。該方(fang)法具有設(she)備體積小、適(shi)用于在線監測(ce)的優點，但需要(yao)注意(yi)吸(xi)附(fu)(fu)劑性能(neng)對分(fen)析結果影響較大(da)，需通過系(xi)統實驗驗證選擇最佳(jia)的吸(xi)附(fu)(fu)劑或吸(xi)附(fu)(fu)劑組合。

除以上兩種預濃縮系統外，還有在不使用液氮的前提下，其富集溫度可達到-150℃，以及多重毛細柱捕集阱技術，無需液氮等制冷劑以及吸附劑，可以在35℃下對TO-15組分進行富集，并具有良好的除水效果，但該設備目前應用相對較少，其性能尚待評估。乙烷、乙烯、丙烷和乙炔等C2～C3組分在常規毛細色譜柱中響應較差，且出峰早，容易受到未除凈的氮氣、氧氣、二氧化碳和水等組分的影響，因此在分析C2～C3組分時，需要對方法進行改善和優化。

其中(zhong)一(yi)種(zhong)方法是在氣相(xiang)(xiang)色譜中(zhong)使用多(duo)維(wei)切(qie)割單(dan)元(或中(zhong)心(xin)切(qie)割單(dan)元、微流控(kong)平(ping)板等)進行雙(shuang)柱(zhu)切(qie)換，雙(shuang)柱(zhu)分(fen)別為多(duo)孔層開管(guan)石英(ying)毛細(xi)管(guan)柱(zhu)(PLOT)，用于分(fen)析(xi)(xi)C2～C3組(zu)分(fen)，以及(ji)(ji)DB-624柱(zhu)或類似類型的(de)色譜柱(zhu)，用于分(fen)析(xi)(xi)C4～C12組(zu)分(fen)，雙(shuang)柱(zhu)分(fen)別與氫火焰離子化檢測器及(ji)(ji)質(zhi)譜相(xiang)(xiang)連。

另外采(cai)(cai)用冷柱(zhu)箱進(jin)樣(yang)方式(shi)可實現基于單一色譜柱(zhu)(DB-1或DB-624等同類柱(zhu))的C2～C12組分(fen)分(fen)析和檢測。甲醛(quan)等醛(quan)、酮(tong)類化(hua)合(he)物極性較(jiao)強，容(rong)易吸附(fu)在采(cai)(cai)樣(yang)罐(guan)內壁(bi)上，目前國(guo)內的手(shou)工監測標準方法是使(shi)用填充了2,4-二(er)硝基苯阱(DNPH)的采(cai)(cai)樣(yang)管進(jin)行衍生(sheng)化(hua)采(cai)(cai)樣(yang)，使(shi)用高效液相(xiang)色譜法進(jin)行分(fen)析。

研究表(biao)明，通過使(shi)用(yong)內(nei)壁惰(duo)性化的蘇瑪罐(guan)進行采樣(yang)(yang)，優化冷(leng)阱程序或填(tian)料，質(zhi)譜采用(yong)選擇離子檢測(ce)(SIM)模(mo)式(shi)等手段也可以通過預濃縮-熱(re)脫附-氣相(xiang)色譜-質(zhi)譜系統(tong)進行醛、酮類組分的分析，結(jie)合中心(xin)切割技術，只需一針進樣(yang)(yang)就(jiu)能分析《2018年監(jian)測(ce)方案》中要求監(jian)測(ce)的全部117種揮發性有機物。

自動監(jian)測(ce)方法(fa)VOCs自動監(jian)測(ce)方法(fa)包(bao)括質子轉移質譜(PTRMS)、飛行時間質譜(TOF-MS)、激光光譜技術(TDLAS)、傅立葉變換紅外光譜法(FTIR)、在線氣相色譜-質譜/氫火焰離子化檢測器(GC-MS/FID)、氣相色譜/光離子化氣體檢測器(GC-PID)、氣相色譜-還原氣體檢測器(GC-RGD)等(deng)(deng)。其中在線氣相色譜-質(zhi)譜/氫火焰離子化檢測(ce)器方(fang)法(fa)具有靈敏度和(he)時間分辨率高、檢測(ce)物種全(quan)面等(deng)(deng)優點(dian)，是(shi)目(mu)前(qian)國內外(wai)主要使用的自動監測(ce)方(fang)法(fa)。