一种大气中挥发性有机化合物在线监测方法技术

本发明专利技术提供一种大气中挥发性有机化合物在线监测方法，包括如下步骤：采用第一冷阱吸附大气中挥发性有机化合物若干时间；吸附完成后，升温所述第一冷阱，以使所述大气中挥发性有机化合物气化；所述气化的有机化合物采用气相色谱进行分离；采用氢火焰离子化检测器对分离后的气体进行检测，以得到大气中挥发性有机化合物的组分含量。本发明专利技术的优点在于，其有效解决了现有离线检测技术中分析监测的滞后性、复杂样品预处理耗时费力、有采样盲点、不能连续监测等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及大气有机物检测领域，尤其涉及一种大气中挥发性有机化合物在线监测方法。
技术介绍
挥发性有机化合物(volatileorganiccompounds,VOCs)是大气中普遍存在的，且对环境影响最为严重的有机污染物。VOCs主要来源于机动车排放(43.7％)、工艺过程(26.0％)、固定燃烧源(19.3％)、溶剂涂料使用(6.3％)和油品储运过程(4.7％)等，其中以机动车尾气排放最为严重。VOCs的成分复杂，且其含量大都为微量或痕量级的，而这些有机污染物大都具有致癌、致畸、致突变性，对人类赖以生存的环境安全构成了严重的威胁。目前世界各国都已在环境监测项目中增加了VOCs的测定。目前，对大气中挥发性有机污染物的检测手段主要分为离线检测和在线监测两种模式。离线检测主要是苏玛罐采样-气相色谱/质谱联用分析技术、吸附剂采样-TDS-GC/MS分析技术等。离线检测技术采样点有限、时间分辨率低、并且外界的干扰因素影响较大(如：人员、器具、运输等因素)，分析具有明显的滞后性，不能很好的实现对大气中VOCs实时变化的监测需要。在线监测技术主要有在线气相色谱/质谱技术、质子转移质谱技术等，在线监测技术具有较高的时间分辨率，同时减少了监测过程中外界因素造成的各种干扰，可以达到对环境实时或近实时监测的要求，及时的提供环境监测数据，以便及时采取相应控制措施。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种大气中挥发性有机化合物在线监测方法，其能够有效解决现有离线检测技术中分析监测的滞后性、复杂样品预处理耗时费力、有采样盲点、不能连续监测等问题。为了解决上述问题，本专利技术提供了一种大气中挥发性有机化合物在线监测方法，其特征在于，包括如下步骤：采用第一冷阱吸附大气中挥发性有机化合物若干时间；吸附完成后，升温所述第一冷阱，以使所述大气中挥发性有机化合物气化；所述气化的有机化合物采用气相色谱进行分离；采用氢火焰离子化检测器对分离后的气体进行检测，以得到大气中挥发性有机化合物的组分含量。进一步，将氢火焰离子化检测器检测的气体的某一组分的数据在一该组分对应的标准曲线上进行标定，以得到该组分的浓度值。进一步，在第一冷阱吸附完成后，采用第二冷阱吸附大气中挥发性有机化合物若干时间，并升温所述第二冷阱，所述第一冷阱与所述第二冷阱交替吸附大气中挥发性有机化合物，以实现连续采样。进一步，所述第一冷阱或所述第二冷阱吸附大气中挥发性有机化合物的时间为10～30分钟。进一步，所述第一冷阱或所述第二冷阱的升温速率为100℃/S。进一步，采用泵采集所述大气中挥发性有机化合物，并将所述大气中挥发性有机化合物输入至第一冷阱或第二冷阱中。进一步，所述第一冷阱和/或第二冷阱中装填有吸附剂，以吸附所述大气中挥发性有机化合物。进一步，所述第一冷阱和第二冷阱吸附时的温度范围为-30℃～50℃。本专利技术的优点在于，(1)能有效对大气有机污染物进行连续不间断的监测，提供实时的环境监测数据，而现有的实验技术只能做到近实时的监测，采样点之间有一定的采样盲区。(2)大气有机污染物连续采样为双冷阱的交替采样，即一个冷阱解析的同时，另一个冷阱采集样品，实现真正的实时在线。(3)该专利技术方法具有检出限低，灵敏度高、稳定性好等特点，检出限可以达到0.001mg/m3。(4)采样时间间隔短，做到没有采样间隔盲区。(5)全自动操作，全天候运行，实现无人值守，一方面提高了生产效率和重复性。(6)在线连续采样分析，避免现有离线方法的样品运输过程中的污染和损失。附图说明图1是本专利技术大气中挥发性有机化合物在线监测方法的步骤示意图；图2是本专利技术大气中挥发性有机化合物中各成分在线监测系统的在线谱图；图3是TVOC(TotalVolatileOrganicCompounds总挥发性有机化合物)化合物标准曲线。具体实施方式下面结合附图对本专利技术提供的大气中挥发性有机化合物在线监测方法的具体实施方式做详细说明。参见图1，本专利技术大气中挥发性有机化合物在线监测方法包括如下步骤。步骤S10：采用第一冷阱吸附大气中挥发性有机化合物(VOCs)若干时间。在本具体实施方式中，大气中的挥发性有机化合物通过泵采集吸附到第一冷阱中，在第一冷阱中聚焦、富集，所述第一冷阱吸附大气中挥发性有机化合物的时间为15分钟。本专利技术并不对所述第一冷阱吸附大气中挥发性有机化合物的时间进行限制，与其他检测方法相比，本专利技术的方法可以在短时间内取样检测，且检测准确度高。所述第一冷阱中装填有吸附剂，以吸附大气中的挥发性有机化合物。所述第一冷阱采用低温冷阱，其吸附时的温度范围为-30℃～50℃，以便于所述大气中的挥发性有机化合物聚集吸附。由于本专利技术的方法采用的是采集气体的体积到一定量之后进行检测，因此，本专利技术中吸附大气的流速可调。步骤S20：吸附完成后，升温所述第一冷阱，以使所述大气中挥发性有机化合物气化。第一冷阱中温度快速升高，所述大气中的挥发性有机化合物成分气化，形成气体，以进行后续检测。在本具体实施方式中，所述第一冷阱的升温速率可在100℃/S。步骤S30：所述气化的有机化合物采用气相色谱进行分离。气化的有机化合物成分进入气相色谱进行分离，以进行后续检测。步骤S40：采用氢火焰离子化检测器对分离后的气体进行检测，并得到大气中挥发性有机化合物的谱图，从而得到大气中挥发性有机化合物的组分含量。将氢火焰离子化检测器检测的气体的一组分的数据在一标准曲线上的对应组分的曲线上进行标定，以得到该组分对应的浓度值。所述标准曲线为预先绘制的标准曲线。另外，在步骤S10完成后，第一冷阱需要进行后续的步骤S20～步骤S40对大气中挥发性有机化合物进行解析，此时，第一冷阱不能吸附气体。因此，在步骤S10完成后，采用第二冷阱吸附大气中挥发性有机化合物若干时间，所述第一冷阱与所述第二冷阱交替吸附大气中挥发性有机化合物，以实现连续采样，即一个冷阱解析的同时，另一个冷阱采集样品，实现真正的实时在线采样。在本具体实施方式中，大气中的挥发性有机化合物通过泵采集吸附至第二冷阱中，且所述第二冷阱吸附大气中挥发性有机化合物的时间与第一冷阱吸附大气中挥发性有机化合物的时间相同。所述第二冷阱中装填有吸附剂，以吸附大气中的挥发性有机化合物，所述第二冷阱采用低温冷阱，其吸附时的温度范围为-30℃～50℃，以便于所述大气中的挥发性有机化合物聚集吸附。下面结合具体实施例，进一步阐述本专利技术。下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。实施例一、下面列举本实施例所需实验仪器设备及试剂。1、实验仪器设备：全自动大气中挥发性有机化合物在线监测系统；气相色谱仪-氢火焰离子化检测器；2、实验试剂、材料：(1)TVOC标准溶液：苯、甲苯、乙酸丁酯、乙苯、对二甲苯、间二甲苯、邻二甲苯、苯乙烯、正十一烷9种化合物，浓度2000μg/mL；(2)吸附管，填料为TenaxTA；(3)高纯氮气，纯度≥99.999％；(4)高纯空气，纯度≥99.999％；(5)高纯氢气，纯度≥99.999％；二、下面描述本实施例的实验步骤1、标准曲线的制作将TV本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大气中挥发性有机化合物在线监测方法，其特征在于，包括如下步骤：采用第一冷阱吸附大气中挥发性有机化合物若干时间；吸附完成后，升温所述第一冷阱，以使所述大气中挥发性有机化合物气化；所述气化的有机化合物采用气相色谱进行分离；采用氢火焰离子化检测器对分离后的气体进行检测，以得到大气中挥发性有机化合物的组分含量。

【技术特征摘要】
1.一种大气中挥发性有机化合物在线监测方法，其特征在于，包括如下步骤：采用第一冷阱吸附大气中挥发性有机化合物若干时间；吸附完成后，升温所述第一冷阱，以使所述大气中挥发性有机化合物气化；所述气化的有机化合物采用气相色谱进行分离；采用氢火焰离子化检测器对分离后的气体进行检测，以得到大气中挥发性有机化合物的组分含量。2.根据权利要求1所述的一种大气中挥发性有机化合物在线监测方法，其特征在于，将氢火焰离子化检测器检测的气体的某一组分的数据在一该组分对应的标准曲线上进行标定，以得到该组分的浓度值。3.根据权利要求1所述的一种大气中挥发性有机化合物在线监测方法，其特征在于，在第一冷阱吸附完成后，采用第二冷阱吸附大气中挥发性有机化合物若干时间，并升温所述第二冷阱，所述第一冷阱与所述第二冷阱交替吸附大气中挥发性有机化合物，以实现连续采样。4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯利辉，赵学伟，王宏，沈利华，亢磊，
申请(专利权)人：上海磐合科学仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31