[发明专利]VOCs和IVOCs同时在线收集和检测方法

说明书

本发明属于环境监测技术领域，具体涉及一种挥发性有机化合物和中等挥发性有机化合物同时在线收集检测方法。VOCs和IVOCs同时在线收集和检测方法，包括采用在线收集和检测装置进行如下步骤：标准样品或环境空气经过控温采样通道进入TD系统中，TD系统中的一组采样管组同时对目标物质进行吸附采样；同时另一组采样管组采用惰性气体脱附目标物质，脱附后的目标物质经样品传输管线由高纯氦气载入GC/MS分析系统中；在GC/MS分析系统中借助Dean‑Switch切换系统，将先分离的目标物VOCs进行二次分离，二次分离出的目标物VOCs和目标物IVOCs由质谱检测器同时进行检测分析。本发明的VOCs和IVOCs同时在线收集和检测方法，实现了一次采样，同时在线收集和分析VOCs和IVOCs的目的。

技术领域

本发明属于环境监测技术领域，具体涉及一种挥发性有机化合物和中等挥发性有机化合物同时在线收集检测方法。

背景技术

大气中的有机物根据饱和浓度(C*)不同可分为中等挥发性有机化合物(IVOCs，饱和浓度范围为10³μg/m³＜C*＜10⁶μg/m³)和挥发性有机化合物(VOCs，饱和浓度范围为C*＞10⁶μg/m³)。由于VOCs被认为是O₃和二次有机气溶胶(SOA)的重要前体物，故一直是科研人员和相关管理部门研究的重点。最新的研究表明，IVOCs也是大气中O₃和SOA的重要前体物，并引起了研究者的广泛兴趣。此外，VOCs和IVOCs对人体健康也有重要的危害。

VOCs饱和浓度范围对应于C₃～C₁₂的正构烷烃之间，IVOCs饱和浓度范围对应于C₁₂～C₂₂的正构烷烃之间。目前，对VOCs有机物组分及浓度水平的检测技术已相对成熟，并已制定监测技术指南或标准，如美国环保署US EPA 5030C；欧盟环保署制定的监测技术指南Technical Guidance Note(TGN)M8和M16；以及和我国颁布的环境空气挥发性有机物的测定(HJ 759-2015)，规定了基于气相色谱/质谱(GC/MS)标准离线收集和分析VOCs的监测技术。此外，因为VOCs的沸点较低，一般在50℃～250℃，容易挥发等特性，目前已实现基于热脱附-气相色谱/质谱(TD-GC/MS)对VOCs在线收集和分析。然而，IVOCs相对于VOCs在环境中的浓度水平相对较低，粘度相对较大，易在系统残留。因此，对IVOCs的分析主要基于TD-GC/MS进行离线收集和分析，具有较低的时间分辨率。目前，缺乏有效的手段连续跟踪观测IVOCs的污染水平，因而无法准确获取不同的IVOCs单体与SOA确切的响应关系，也难以科学评估IVOCs对SOA生成的贡献。

中国专利CN201910212822.9公开了一种中等挥发性有机化合物近在线检测装置，对原有的在线收集和分析VOCs的TD-GC/MS系统进行改造，在原有装置的基础上，新增了在线收集和分析IVOCs能力。除了饱和蒸汽压和粘度不同外，VOCs和IVOCs在环境大气中的浓度具有数量级的差别，因此较难实现同时在一根采样管上在线收集和实时分析。因此，改进后的装置只能单独进行在线收集和分析VOCs或IVOCs一种目标物。然而，VOCs或IVOCs均被认为对O₃和SOA的生成具有重要贡献。因此，若能拓宽原有装置分析有机物的能力，实现同时在线收集和分析VOCs和IVOCs，将为有机物领域的分析检测提供非常宝贵的数据资料，为环境污染及人体健康风险暴露评价等提供数据支撑。

发明内容

本发明针对现有的在线检测装置难以同时收集并分析VOCs和IVOCs的技术问题，目的在于提供一种VOCs和IVOCs同时在线收集和检测方法。

VOCs和IVOCs同时在线收集和检测方法，包括采用在线收集和检测装置进行如下步骤：