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非甲烷总烃愈受重视 监测技术有何发展

  大气环境污染治理一直是我国环保工作的重点内容,其中最受关注的无疑是PM2.5和臭氧污染。近年来,我国正在逐步加大对空气污染的治理,而非甲烷总烃(NMHC)作为PM2.5和臭氧重要的前体物也越来越受到重视,开始成为环境监测和评价的重要内容。
 
  2020年12月9日下午,在“第十三届中国在线分析仪器应用及发展国际论坛暨展览会”的专题报告会上,来自上海市环境监测中心的专家杨勇带来了“环境空气非甲烷总烃连续监测技术研究及进展”专题报告,作为“大气在线监测专题探讨专题”的开场,为与会者介绍了现阶段我国非甲烷总烃连续监测技术的基本情况与发展。
 
  非甲烷总烃(NMHC)是一类挥发性有机物的总称,我国对于非甲烷总烃的定义是根据环境标准的变化而不断发展的,但通常可以认为是指除甲烷以外的所有可挥发的碳氢化合物及其衍生物(其中主要是 C2~C8)。
 
  非甲烷总烃具有较强的毒性,对环境和人体健康都有较大危害,因此已经成为全国地级及以上城市环境监测的基本指标之一。同时我国也鼓励有条件的城市开展非甲烷总烃的自动监测。目前我国已经有70多个城市开展了非甲烷总烃自动监测工作,但是由于非甲烷总烃来源复杂、排放差异大、污染管控难、以及相关方法和技术标准缺失等问题,非甲烷总烃的自动监测仍然存在不少难点。
 
  环境空气非甲烷总烃的自动监测方法主要有气相色谱-氢火焰离子化检测法、催化氧化-氢火焰离子化检测法和气相色谱-光离子化检测法。其中市场上超过90%的监测方法使用的都是气相色谱-氢火焰离子化检测法。该方法可分为直接法和间接法。直接法用色谱柱将甲烷和非甲烷总烃分离,然后用FID分别直接测定两者。而间接法测定的是总烃和甲烷的量,然后用总烃减去甲烷的量计算非甲烷总烃的量。HJ604制订后,间接法设备逐渐增多,已经占据了市场的八成左右。
 
  但是在低浓度测量方面,间接法的准确度和重复性偏差较大。首先间接法由总烃量与甲烷量相减得到,出于“大数减大数”的原理,有时计算会出现问题。其次,色谱柱对空气进行分离时将氧气和甲烷分来,氧气分子进入检测器后会破坏FID火焰原有的平衡而产生干扰峰。此外湿度也会对检测结果造成影响,例如湿度增加会导致间接法仪器氮气空白升高、影响标气测试结果、水分会改变柱效和其他峰的峰形等。
 
  与之相比,直接法在低浓度测量时准确度和精密度都较好。直接法的检出限较低,并且通常不受氧峰干扰。在湿度影响方面,大部分直接法仪器加湿空白基本为0,可以忽略不计。湿度对直接法仪器标气测试结果的影响也很小。因此虽然目前直接法仪器的市场占比很小,但是在环境空气非甲烷总烃的自动监测上,随着监测要求越来越高,直接法仪器有着更大的应用空间。
 
  在报告最后,杨勇专家还对环境空气非甲烷总烃自动监测技术的发展做出了几点展望:聚焦低浓度开展环境空气测试;聚焦关键技术,确保核心部件性能的统一;出台技术规范,细化质量体系,确保数据准确可靠;进一步评估VOCs组分(GC-MS)各非甲烷总烃总量。

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