大气挥发性有机物（VOC）监测解决方案

环境空气中VOC的监测能力取决于监测系统对大气中VOC的捕集浓缩能力和对VOC的分析能力。天虹公司和北京大学联合研发的TH-300B系统将这两个能力进行了完美地结合，形成了强大的环境空气中挥发性有机物（VOC）快速在线自动监测系统。

1电式制冷超低温空柱捕集浓缩技术实现了对空气中各类VOC的捕集，捕集浓缩效率高、聚焦效果好

环境空气中VOC的浓度较低，一般低于ppb，难以用仪器直接测定，通常要对空气中的VOC进行捕集浓缩后再分析。空气中VOC捕集浓缩方法主要有两种：吸附剂吸附捕集和低温冷凝捕集。吸附剂吸附捕集VOC，由于不同吸附剂的表面积不同，吸附能力有很大差别，为了捕集沸点范围宽的多种VOC，有时一根吸附管内要填充三种不同的吸附剂，但仍然有部分VOC不能被有效吸附，需要结合一定的低温条件，程序复杂。同时，吸附剂对于某些极性VOC可能存在不可逆吸附，应用受到一定限制。目前在线自动VOC检测仪基本是采用吸附剂捕集空气中VOC，主要用于监测碳氢化合物，实践表明，对于C₂低碳烃检测效果不好。低温冷凝捕集VOC，由于受到使用液氮的限制，目前仅限于实验室分析，没有用于在线自动VOC分析仪。

TH-300B分析系统采用独特研发的电式制冷技术，迅速制冷到-150℃，达到液氮相同的制冷效果，摆脱了对液氮的依赖，扩大了分析系统的应用范围，只要有电的地方都可以使用。超低温技术实现了不用吸附剂、只用空管就可以有效冷凝捕集各种VOC，克服了吸附剂采样的各种弊端，是捕集空气中VOC技术的一个突破。超低温空管捕集VOC，捕集效率和解吸效率高于吸附剂，因此系统的检出限低、重复性好。超低温空管捕集VOC，不会发生不可逆吸附，可以捕集非极性和极性VOC，捕集VOC的物种多于吸附剂，为各类VOC的监测奠定了基础。空管捕集VOC热解吸需要的载气体积远远低于吸附剂的解吸体积，更有利于实现气体样品的塞进样，改善了色谱柱的柱效能和分析的分辨率，提高了定性、定量分析的准确性。

2 GC/MS分析系统完成了对各类VOC的定性、定量（全）分析

超低温空管捕集浓缩技术实现了对空气中各种VOC的捕集浓缩，GC/MS分析系统完成了对各类VOC的(全)分析。目前在线VOC检测仪基本都是气相色谱仪，根据精度配备有FID或PID，也有同时具备FID/PID检测器。气相色谱法分析VOC有两个缺陷：一是只能分析已知的化合物，对未知物不能定性；二是气相色谱的检测器都是选择性检测器，都有检测盲区，不能对各类VOC进行全分析。FID检测器主要用于碳氢化合物的检测，卤代烃响应很低；PID检测器虽然检测VOC的种类比FID多，但电离电位高于10.6eV的有机物都不能检测，包括一些常见的重要有机污染物，如乙烷、丙烷、氯甲烷、二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、二氯丙烷、丙烯腈、氟氯烃等。GC/MS分析系统的优势是可以对未知物进行定性、定性具有专属性，MS可以检测各种有机化合物，基本上没有检测盲区，能够对捕集到的VOC进行全分析，这是气相色谱法无法完成的。

GC/MS分析系统是目前分析有机化合物能力*强的分析系统。

超低温空管捕集技术与GC/MS分析系统结合是分析气体中VOC*强有力的分析体系。

3 TH-300B分析系统的特点和性能

TH-300B分析系统选择高质量GC/MS分析仪：安捷伦7890GC/5975MS分析仪，加配FID检测器，形成双通道采样–双路冷冻捕集VOC–双色谱柱分离–GC/FID/MS双检测器分析系统。TH-300B分析系统，一次采样可以同时分析99种各类VOC(56种碳氢化合物–PAMS、28种卤代烃和15种含氧VOC)，其中有13种C₂–C₅碳氢化合物用FID检测，其他43种碳氢化合物和28种卤代烃及15种含氧VOC用MS检测。检测VOC的种类仍有扩展性。

99种VOC的检出限为(0.008–0.05)ppbv，检出限低于美国EPA TO-14、TO-15方法检出限。

13种用FID检测的低碳烃在(0.6–8)ppbv范围内的线性相关性R²全部＞0.999，用MS检测的86种VOC在(0.6–8)ppbv范围内的线性相关性R²全部＞0.99。

VOC经过的路径全部为聚四氟乙烯管，两个阀体加热至120℃，将VOC在管路和阀体上的吸附降至*低，使极性较强的醛酮类含氧有机物的检测得到很大的改善。

系统控制软件可完成采样、冷冻捕集、热解吸、分析、加热反吹、系统标定过程的全程自动化控制；流量、温度监控系统可实时在线监控样品采集流量和系统温度。

系统可以直观显示分析运行的状态。

系统可以实现远程操作控制。

系统可以自动上传监测结果。

监测报告不但显示污染物浓度，还可以显示污染物浓度的变化趋势。

系统可安装在超级自动站实现对各种VOC的连续自动在线监测，也可以用采样罐采样后手动分析，用于污染源及其它环境空气的监测，对于应急监测的污染物定性尤其重要。

TH-300B分析系统是目前唯一使用GC/FID/MS方法的在线自动VOC监测系统，是目前资料查询中唯一一次采样可以同时检测56种碳氢化合物（臭氧前驱体、灰霾前躯体）、28种卤代烃（温室气体）、多种含氧有机物（灰霾前躯体）的在线自动监测系统，其监测能力仍有扩展性，在较长的时间内都可以满足对环境空气中VOC的监测要求、具有前瞻性。

TH-300B系统的应用对于我国大气中VOC的监测是一个贡献。