不同校准模式下大气VOCs在线监测系统定量差异研究

基于不同校准模式对大气挥发性有机物(VOCs)在线监测系统开展定量差异研究,采用动态稀释校准仪稀释标准气体和通过配气仪配置到苏码罐2种配气方式,对气相色谱-氢火焰离子/质谱检测器(GC-FID/MS)的大气VOCs在线监测系统进行仪器性能测试,包括108种VOCs(PAMS+TO-15)的校准曲线、检出限、精密度和准确度,并以交叉试验方式比较2种校准模式下的定量差异。结果表明,苏玛罐配气方式下93.5%的物质多点相关系数R≥0.99,检出限、精密度和准确度的合格率分别为94.4%、97.2%和88.0%;校准仪配气方式下88.9%的物质多点相关系数R≥0.99,检出限、精密度和准确度的合格率分别为92.6%、97.2%和85.2%;交叉实验显示BQ-BQ、BQ-SMG和SMG-SMG这3种组合的单点偏差合格率分别为85.2%、81.5%和93.5%。

基于可挥发性有机物在线监测校准仪的设计与研发

现有的应用于可挥发性有机物VOCs在线监测的动态稀释校准仪技术无法满足低物质的量分数标气准确性的要求,无法进行流量量值溯源,并且自动化程度不足、通用性不强。为了改善这种现状,设计开发了一套可适用于VOCs在线监测,具备自动化控制、流量量值传递功能,可与不同气相色谱仪联机使用的VOCs在线监测专用动态稀释校准仪。该校准仪配备2000 mL和20 mL的质量流量计,有效稀释比范围为1∶25~1∶2000,质量流量计验证误差可控制在±2%以内。选取33种高沸点有机化合物,与气相色谱仪联机测试,结果显示,在不同稀释流量下的不同物质的量分数测试误差范围在±10%以内,重复性在5%以内。

气相色谱不同检测器在环境大气VOCs监测中差异性分析

采用不同检测器的气相色谱在VOCs自动监测领域有着广泛应用,但不同检测器在定量准确性、检出限以及检测器长期运行的稳定性方面都存在差异。选取在PID和FID这2种不同检测器同时有响应,而且在臭氧生成潜势中最大增量反应活性(MIR)较大的17种苯系物,分别从定量准确性、检出限2方面进行评估,同时,在3套同型号仪器中对不同检测器进行长期稳定性评估,排除实验的偶然性。结果表明,选取的比对物质,在FID检测器定量准确性及稳定性方面优于PID检测器,在PID检测器的检出限指标与FID检测器指标处于同一水平。

工业区VOCs监测因子在光化学污染分析中的研究

为研究工业区VOCs监测因子在光化学污染分析中的贡献,文章基于上海市1个工业区园区站、1个工业区周边居民区点和1个远郊居民区点2019年7月和2020年1月的监测数据,分析了工业区监测因子(VOCs-36)和PAMS物种(VOCs-57)共同监测部分的体积浓度占比情况和臭氧生成潜势,并讨论了VOCs-36应用于比值分析法的适用性。结果发现,VOCs-36和VOCs-57有28种共同监测组分(VOCs-28),VOCs-28在VOCs-36的体积浓度平均贡献量为85.7%,VOCs-36包含了用于指示VOCs污染物来源和光化学反应比值法分析常用的VOCs物种,VOCs-28的臭氧生成潜势占VOCs-57总量的89.3%~94.4%。综合评价,在光化学污染过程分析时,VOCs-36基本可以代表光化学污染的整体水平。上海市工业区VOCs-36监测因子,既可用于评估工业区排放影响,又可用于评估对光化学污染的贡献量,可作为光化学污染监控网络中源排放监测的VOCs监测因子。

动态稀释校准仪对VOCs自动监测系统的影响

基于环境空气VOCs自动监测系统中动态稀释校准仪在相同稀释比和不同稀释流量条件下,对仪器测试结果误差的影响进行研究,指出了当前环境空气VOCs自动监测普遍使用的校准仪的不足之处。选取臭氧前体物(PAMS)57种有机化合物,以不同稀释总流量,分别测试0.5和1.0 nmol/mol的平均检出限以及平均回测偏差,结果显示,在输出流量>1 000 mL/min时,平均检出限分别在0.02~0.17和0.01~0.10 nmol/mol;平均回测偏差在-12%~26%和-28%~10%。当总输出流量>1 000 mL/min时,多点曲线各浓度点重复性<5%。

新型污染源废气排放采样装置的研究与应用

为了改善现有污染源废气排放的采样技术,特别是颗粒物稀释采集技术上所存在的不足,如射流技术会产生伯努利效应,导致射流泵体积大、重量重、样品均匀性差,且不能实现等速采样等缺点。本研究设计开发了一套可适用于不同污染源的、模块化自动化控制的、轻便性、均匀性好的采样装置。该装置可模拟污染源的高温废气排放到大气中的冷却、稀释、凝结等反应过程。采用装置设计成四通道均匀采样,使其可作为大气污染物的源谱解析研究的专用采样设备,同时也可作为其他精密分析仪器的预处理装置。

在线GC-FID/MS在环境VOCs监测中的应用

挥发性有机物(VOCs)是大气中非常重要的污染物之一,对人体和环境危害大。因此,对VOCs进行长期在线监测研究成为近年来的热点。国内对VOCs的研究起步晚于国外,且测量仪器、技术经验相对薄弱。以天虹TH-300B串联Agilent 7890B/5977GCMSD大气环境挥发性有机物在线监测系统测试107种VOCs为例,介绍该监测系统的工作原理、仪器构造及系统性能测试等内容,对该测试系统进行总结,为相关研究提供帮助和后续改进方向。

某化工区典型高污染过程VOCs污染特征及来源解析

使用在线色谱观测了冬季某化工区典型雾霾污染时段VOCs污染特征,同时应用PMF模型对化工区VOCs来源进行分析.结果表明,观测期间VOCs主要组分是甲苯、二甲苯、C3~C4烷烃和氯仿等,有机硫组分是化工区异味的主要来源之一.2个高污染时段内主要污染因子为异丁烷、正丁烷、丙烷和丙烯腈这4种组分.VOCs和NOx具有夜间高而白天低的日变化特征,体现了其主要受化工区排放源的影响.O_3的日变化特征反映出明显的光化学反应过程,表明由于化工区VOCs排放影响,虽时处冬季,区域仍受到较明显的光化学污染影响.PMF解析得到6个因子,分别表征合成材料、涉硫工艺与废水处理、工业有机溶剂使用和石化工艺,排放贡献率分别是48.0%、24.0%、14.7%和13.3%.化工企业的废水处理单元为区域异味的重要来源之一.