目前大氣VOCs的監(jiān)測方法主要包括離線技術和在線技術，其中離線技術指的是通過外部的各類監(jiān)測儀表樣本進行定期的人工抽查；在線監(jiān)測指的是將監(jiān)測設備安裝固定在需要監(jiān)測的設備上，通過不斷的采樣分析得到連續(xù)的監(jiān)測結果。離線監(jiān)測和在線監(jiān)測通常都包括采樣、預濃縮、分離和檢測幾個過程。

A、離線監(jiān)測：氣相色譜-質(zhì)譜（GC/MS）法為主流

離線監(jiān)測方面，空氣中VOCs的采樣方式可分為直接采樣、有動力采樣和被動式采樣。樣品預處理方法有溶劑解析法、固相微萃取法、低溫預濃縮-熱解析法等。分析VOCs的方法有氣相色譜法、高效液相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜法以及最新發(fā)展的質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應質(zhì)譜法技術等。

圖表25：VOCs離線監(jiān)測主要步驟方法

資料來源：東吳證券研究所整理

GC-MS分析儀綜合了色譜法的分離能力和質(zhì)譜的定性長處，可在較短的時間內(nèi)對多組分混合物進行定性分析。由于監(jiān)測靈敏度高、分離效果好，目前已經(jīng)成為了VOCs監(jiān)測中最常選用的方法，可以監(jiān)測定總氣態(tài)的甲烷有機物。由于要求分析的氣體、液體、固體物在操作溫度下是穩(wěn)定的，且要求所分析的液體、固體氣化溫度不高于操作溫度上限，使GC-MS聯(lián)用技術的應用范圍受到一定限制，未來也有待進一步解決。

B、在線監(jiān)測：未來發(fā)展方向，看好氣相色譜-氫火焰離子化監(jiān)測法（GC-FID）

相比于離線監(jiān)測的分析時間長、分析數(shù)據(jù)結果較為滯后的特點，在線監(jiān)測具有效率高、預處理時間短、數(shù)據(jù)連續(xù)等優(yōu)勢，可以有效的減少人為操作失誤給數(shù)據(jù)帶來的誤差。

VOCs在線監(jiān)測方法主要有氣相色譜-氫火焰離子化監(jiān)測法（GC-FID）、傅里葉紅外法（FTIR）、光離子化監(jiān)測法（PID）。GC-FID監(jiān)測技術對大部分VOCs成分均有響應，并且是等碳響應，適合用于VOCs總量監(jiān)測，也可通過更換色譜柱材料等方式實現(xiàn)特征成分的監(jiān)測；FTIR監(jiān)測技術因其光譜范圍寬，可同時監(jiān)測多種VOCs特征成分含量，響應速度快；PID監(jiān)測技術通過對有機物成分進行紫外電離，監(jiān)測其離子電流，從而分析有機物濃度。

圖表26：主要VOCs在線監(jiān)測技術對比

資料來源：東吳證券研究所

FID監(jiān)測方法幾乎對所有的VOCs都能夠響應，檢測靈敏度比熱導檢測器高100-10000倍，檢測限達10-13g/s，對溫度不敏感，響應快，目前是氣體色譜檢測儀中對烴類(如丁烷，己烷)靈敏度最好的一種手段，廣泛用于揮發(fā)性碳氫化合物和許多含炭化合物的檢測。依據(jù)美國標準“Method25A”和歐洲標準“EN12619”的技術要求，規(guī)定固定污染源VOCs在線監(jiān)測應采用GC-FID監(jiān)測技術，采樣探頭、樣品輸送管路和分析儀中樣品管路應采用120℃以上高溫伴熱，應選用抗腐蝕和惰性化的材料，以減少樣品吸附。

C、我國VOCs監(jiān)測發(fā)展現(xiàn)狀和展望

我國VOCs監(jiān)測尚處于剛剛起步的階段，在開展的VOCs監(jiān)測工作中，采用的方法比較多樣化，監(jiān)測數(shù)據(jù)相對零散，目標化合物也不一致。由于VOCs工業(yè)源監(jiān)測對象往往具有高溫、高壓、高濃度等特點，現(xiàn)有的監(jiān)測設備多數(shù)無法滿足直接進樣分析的要求，目前已出臺的VOCs監(jiān)測技術導則針對的均為吸附劑采樣，針對的目標化合物也僅為鹵代烴和芳香烴化合物，難以反映監(jiān)測區(qū)域VOCs的污染特征和狀況，且需要設備多數(shù)來自進口。

圖表27：已出臺VOCs技術監(jiān)測導則

資料來源：環(huán)保部，東吳證券研究所整理

預計2015年底國家將出臺重點行業(yè)揮發(fā)性有機污染物減排和控制的技術導則，涉及包裝、印刷、石化、人造革、涂裝等8個行業(yè)，用以規(guī)范、指導我國一些重點行業(yè)和領域的VOCs(揮發(fā)性有機污染物)減排和控制工作，形成對VOCs排放的全過程、所有環(huán)節(jié)的技術或者工藝進行規(guī)范和指導。未來在發(fā)展的過程中，大力推進VOCs在線監(jiān)測將成為主流趨勢，氣相色譜-火焰離子化監(jiān)測法等在線監(jiān)測方法也將面臨很大空間。

通過互聯(lián)網(wǎng)將監(jiān)測設備與系統(tǒng)監(jiān)控中心相結合形成VOCs監(jiān)測綜合解決方案也是未來污染源VOCs在線監(jiān)測的發(fā)展趨勢。以聚光科技山東金宇輪胎VOCs在線監(jiān)測樣板工程為例，金宇輪胎公司的VOC主要從密煉車間和硫化車間產(chǎn)生，根據(jù)環(huán)保局管理要求，密煉和硫化各選一個典型排口安裝固定污染源VOC在線監(jiān)測系統(tǒng)，其他排口通過治理設施過程監(jiān)控系統(tǒng)判定污染治理設施是否正常運行。

根據(jù)現(xiàn)場勘察和環(huán)境管理要求，在密煉車間和硫化車間各配套4個VOC排口，解決了監(jiān)測過程中如何看清關鍵排放情況、如何掌握區(qū)域污染治理情況以及如何有效提高現(xiàn)場執(zhí)法能力等難點。整個方案依托先進的物聯(lián)網(wǎng)架構，由現(xiàn)場傳感層、中間傳輸層和中心應用層構成，實現(xiàn)了污染監(jiān)控、監(jiān)管核查和工況核定三者的高效統(tǒng)一。

圖表28：聚光科技山東金宇輪胎VOCs在線監(jiān)測樣板工程

編輯： 張偉