VOCs是當前重要的大氣污染物，是一類碳氫化合物，還是PM2.5的重要前體物和光化學煙霧的主要組成物，對人體健康有直接危害，部分組分還具有致癌性，是繼PM2.5之后，成為最受關注的污染物之一，目前我國對于它的自動監(jiān)測尚屬于發(fā)展階段。
VOCs的監(jiān)測可以分為手工監(jiān)測和自動監(jiān)測。相對于“現(xiàn)場采樣一實驗室分析”的手工監(jiān)測，自動監(jiān)測具有時效性強、數(shù)據(jù)量大、儀器較復雜等特點，目前我國大氣VOCs自動監(jiān)測方法主要分為直接進樣一軟電離一質(zhì)譜法、富集一熱脫附一氣相色譜法。
1、直接進樣一軟電離一質(zhì)譜法
樣品氣體過進樣系統(tǒng)進入電離源，通過軟電離的方式將VOCs分子離子化，無需色譜分離，離子直接進人質(zhì)量分析器進行檢測。
1.1 進樣系統(tǒng)
一般采用膜進樣技術，當氣體流經(jīng)膜外表面時，根據(jù)相似相容原理，其中的碳氫化合成分溶人PDMS膜，并且根據(jù)膜內(nèi)外氣壓差，進入膜內(nèi)側離子源，而無機組分則絕大部分被阻隔在膜外被氣泵抽走。
1.2 電離源
一般采用軟電離的離子源，真空紫外單光子（SPI），在進行大氣VOCs監(jiān)測時，能夠得到干擾較少的質(zhì)譜圖，但乙烷、乙烯、丙烷、甲醇、乙腈等不能被監(jiān)測。
1.3 質(zhì)量分析器
VOCs自動監(jiān)測大部分采用了飛行時問質(zhì)譜(TOF)，相對于四級桿質(zhì)譜和離子阱質(zhì)譜，它具有儀器結構簡單、掃描快、分辨率高等特點。
2、富集一熱脫附一氣相色譜法
大氣中VOCs組分間、時空間濃度差異較大，一般對各組分進行富集，適當篩選。目前用于VOCs自動監(jiān)測的富集手段主要有兩種：一120%超低溫富集，固體吸附劑富集。
2.1 富集
2.1.1 超低溫富集
超低溫富集指將空管通過電制冷的方式，將其溫度降至一120℃以下，當氣體通過此管時，其中的VOCs組分冷凝在其內(nèi)壁上，從而達富集的目的。
2.1.2 固體吸附劑富集
固體吸附劑富集指以固體吸附劑為主的富集方式，用于VOCs的固體吸附劑種類主要是多孔聚合物、石墨化炭黑、碳分子篩。
2.2 熱脫附
上述兩種形式富集的VOCs，均可以通過加熱的方式脫附或汽化，并且通以惰性氣體帶離富集區(qū)域。具有不消耗試劑、穩(wěn)定可靠、回收率較高、便于實現(xiàn)自動化等優(yōu)點，是具有優(yōu)勢的主流脫附技術。
2.3 脫水方式
無論何種富集方式，只要使用了0℃以下的低溫，都需要在富集管前去掉大氣中的水分。除水一般有兩種方式：Nafion管除水、低溫空管除水。
2.4 氣相色譜法
流程是熱脫附后的VOCs由載氣帶入氣相色譜儀，低沸點的VOCs組分先后流經(jīng)1#號色譜柱、2#色譜柱分離，并進入FID檢測，待低沸點VOCs組分從1#色譜柱流入2#色譜柱后，閥切換，剩余組分在1#色譜柱中繼續(xù)分離，陸續(xù)流入MS檢測。
3、結論
直接進樣一軟電離一質(zhì)譜法由于及時性好，在巡航式監(jiān)測、應急監(jiān)測以及污染排查中均有不錯的表現(xiàn)，但在VOCs自動監(jiān)測方面，使用者偏少，如能增加分析組分的種類和數(shù)量，并且在穩(wěn)定性上取得進步，將具有光明的發(fā)展前景。
富集一熱脫附一氣相色譜法是目前認可的VOCs自動監(jiān)測方法，并且在國內(nèi)外得到了較廣泛的應用，許多產(chǎn)品使用FID、PID等作為檢測器，干擾較大，易影響監(jiān)測的準確性，如能實現(xiàn)所有組分均采用MS檢測，則能大幅度提升結果的準確性，并且擴展了對未知污染的監(jiān)測能力，為環(huán)境決策和管理帶來巨大價值。