VOCs在线监测的技术分类

 在线监测为发展趋势：VOCs监测主要分为离线检测和在线监测，技术要求难度高。我国VOCs监测尚处于刚刚起步的阶段，目前已有的VOCs分类的标准方法均是采用吸附剂采样，针对的目标化合物也仅为卤代烃和芳香烃化合物。未来VOCs在线监测为大的发展趋势，气相色谱-火焰离子化监测法面临较大空间。

VOCs组成成分、不同污染源排放差异大等原因造成监测起来相对于其他单一品种的大气污染物难度较大，在进行监测时需要较高的可测性、准确性和可靠性。目前根据我国VOCs的排放情况来看，VOCs监测主要有以下难点：

图表24：VOCs排放监测难点

    监测的难度使得监测设备在技术方面必须满足多组分、高灵敏度、高效率的监测要求。从20世纪70~80年代开始，美国、欧洲、日本等国家相继开展了VOCs方面的研究工作，研制开发了相应的测量分析方法和仪器，并随着研究的深入，监测技术也在不断地完善，更有一些时间分辨率高、灵敏度高的方法不断出现。国际上于20世纪80年代开始逐步形成了以美国环保局针对环境空气中不同种类有毒有机物的监测推荐的17个标准（TO-1～TO-17）的方法体系，其中与VOCs的采样和分析方法有关的有10个。这些方法针对了环境空气中VOCs不同的目标化合物，采用了不同的样品采集方法（如吸附剂或不锈钢采样罐）和样品分析技术（如GC/MS，GC/FID，GC-ECD，HPLC等方法）。

    目前大气VOCs的监测方法主要包括离线技术和在线技术，其中离线技术指的是通过外部的各类监测仪表样本进行定期的人工抽查；在线监测指的是将监测设备安装固定在需要监测的设备上，通过不断的采样分析得到连续的监测结果。离线监测和在线监测通常都包括采样、预浓缩、分离和检测几个过程。

A、离线监测：气相色谱-质谱（GC/MS）法为主流

    离线监测方面，空气中VOCs的采样方式可分为直接采样、有动力采样和被动式采样。样品预处理方法有溶剂解析法、固相微萃取法、低温预浓缩-热解析法等。分析VOCs的方法有气相色谱法、高效液相色谱法、气相色谱-质谱法以及*新发展的质子转移反应质谱法技术等。

图表25：VOCs离线监测主要步骤方法

    GC-MS分析仪综合了色谱法的分离能力和质谱的定性长处，可在较短的时间内对多组分混合物进行定性分析。由于监测灵敏度高、分离效果好，目前已经成为了VOCs监 测中*常选用的方法，可以监测定总气态的甲烷有机物。由于要求分析的气体、液体、固体物在操作温度下是稳定的，且要求所分析的液体、固体气化温度不高于操作温度上限，使GC-MS联用技术的应用范围受到一定限制，未来也有待进一步解决。

B、在线监测：未来发展方向，看好气相色谱-氢火焰离子化监测法（GC-FID）

    相比于离线监测的分析时间长、分析数据结果较为滞后的特点，在线监测具有效率高、预处理时间短、数据连续等优势，可以有效的减少人为操作失误给数据带来的误差。

    VOCs在线监测方法主要有气相色谱-氢火焰离子化监测法（GC-FID）、傅里叶红外法（FTIR）、光离子化监测法（PID）。GC-FID监测技术对大部分VOCs成分均有响应，并且是等碳响应，适合用于VOCs总量监测，也可通过更换色谱柱材料等方式实现特征成分的监测；FTIR监测技术因其光谱范围宽，可同时监测多种VOCs特征成分含量，响应速度快；PID监测技术通过对有机物成分进行紫外电离，监测其离子电流，从而分析有机物浓度。

图表26：主要VOCs在线监测技术对比

    FID监测方法几乎对所有的VOCs都能够响应，检测灵敏度比热导检测器高100-10000倍，检测限达10-13g/s，对温度不敏感，响应快，目前是气体色谱检测仪中对烃类(如丁烷，己烷)灵敏度*好的一种手段，广泛用于挥发性碳氢化合物和许多含炭化合物的检测。依据美国标准“Method25A”和欧洲标准“EN12619”的技术要求，规定固定污染源VOCs在线监测应采用GC-FID监测技术，采样探头、样品输送管路和分析仪中样品管路应采用120℃以上高温伴热，应选用抗腐蚀和惰性化的材料，以减少样品吸附。

C、我国VOCs监测发展现状和展望

    我国VOCs监测尚处于刚刚起步的阶段，在开展的VOCs监测工作中，采用的方法比较多样化，监测数据相对零散，目标化合物也不一致。由于VOCs工业源监测对象往往具有高温、高压、高浓度等特点，现有的监测设备多数无法满足直接进样分析的要求，目前已出台的VOCs监测技术导则针对的均为吸附剂采样，针对的目标化合物也仅为卤代烃和芳香烃化合物，难以反映监测区域VOCs的污染特征和状况，且需要设备多数来自进口。

图表27：已出台VOCs技术监测导则

资料来源：环保部

    预计2015年底国家将出台重点行业挥发性有机污染物减排和控制的技术导则，涉及包装、印刷、石化、人造革、涂装等8个行业，用以规范、指导我国一些重点行业和领域的VOCs(挥发性有机污染物)减排和控制工作，形成对VOCs排放的全过程、所有环节的技术或者工艺进行规范和指导。未来在发展的过程中，大力推进VOCs在线监测将成为主流趋势，气相色谱-火焰离子化监测法等在线监测方法也将面临很大空间。