非甲烷總烴(NMHC)是一類揮發性有機物的總稱,我國對于非甲烷總烴的定義是根據環境標準的變化而不斷發展的,但通??梢哉J為是指除甲烷以外的所有可揮發的碳氫化合物及其衍生物(其中主要是 C2~C8)。
非甲烷總烴具有較強的毒性,對環境和人體健康都有較大危害,因此已經成為全國地級及以上城市環境監測的基本指標之一。同時我國也鼓勵有條件的城市開展非甲烷總烴的自動監測。目前我國已經有70多個城市開展了非甲烷總烴自動監測工作,但是由于非甲烷總烴來源復雜、排放差異大、污染管控難、以及相關方法和技術標準缺失等問題,非甲烷總烴的自動監測仍然存在不少難點。
環境空氣非甲烷總烴的自動監測方法主要有氣相色譜-氫火焰離子化檢測法、催化氧化-氫火焰離子化檢測法和氣相色譜-光離子化檢測法。其中市場上超過90%的監測方法使用的都是氣相色譜-氫火焰離子化檢測法。該方法可分為直接法和間接法。直接法用色譜柱將甲烷和非甲烷總烴分離,然后用FID分別直接測定兩者。而間接法測定的是總烴和甲烷的量,然后用總烴減去甲烷的量計算非甲烷總烴的量。HJ604制訂后,間接法設備逐漸增多,已經占據了市場的八成左右。
但是在低濃度測量方面,間接法的準確度和重復性偏差較大。首先間接法由總烴量與甲烷量相減得到,出于“大數減大數”的原理,有時計算會出現問題。其次,色譜柱對空氣進行分離時將氧氣和甲烷分來,氧氣分子進入檢測器后會破壞FID火焰原有的平衡而產生干擾峰。此外濕度也會對檢測結果造成影響,例如濕度增加會導致間接法儀器氮氣空白升高、影響標氣測試結果、水分會改變柱效和其他峰的峰形等。
與之相比,直接法在低濃度測量時準確度和精密度都較好。直接法的檢出限較低,并且通常不受氧峰干擾。在濕度影響方面,大部分直接法儀器加濕空白基本為0,可以忽略不計。濕度對直接法儀器標氣測試結果的影響也很小。因此雖然目前直接法儀器的市場占比很小,但是在環境空氣非甲烷總烴的自動監測上,隨著監測要求越來越高,直接法儀器有著更大的應用空間。
氣相色譜儀用于非甲烷總烴監測技術發展展望:聚焦低濃度開展環境空氣測試;聚焦關鍵技術,確保核心部件性能的統一;出臺技術規范,細化質量體系,確保數據準確可靠;進一步評估VOCs組分(GC-MS)各非甲烷總烴總量。