近期,中國環(huán)境監(jiān)測總站向各省、自治區(qū)、直轄市環(huán)境監(jiān)測中心(站)印發(fā)了十七項環(huán)境應(yīng)急監(jiān)測方法(總站應(yīng)急字[2021]230號),其中第四項《環(huán)境空氣 揮發(fā)性有機(jī)物的測定 車載式雙通道質(zhì)譜儀法》可應(yīng)用于走航監(jiān)測,這是繼《長三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)揮發(fā)性有機(jī)物走航監(jiān)測技術(shù)規(guī)范》這一地方走航標(biāo)準(zhǔn)后的首個全國適用的標(biāo)準(zhǔn),對于走航監(jiān)測技術(shù)在全國范圍內(nèi)的推廣及應(yīng)用具有重要意義。
譜育科技從成立至今,在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域,一直專注于揮發(fā)性有機(jī)污染物(VOCs)監(jiān)測管控相關(guān)技術(shù)及設(shè)備的研發(fā),通過對VOCs監(jiān)測技術(shù)的研究及思考,將直接進(jìn)樣質(zhì)譜技術(shù)與快速氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,于2017年提出雙通道質(zhì)譜走航監(jiān)測方案,自主研發(fā)出高性能雙通道走航質(zhì)譜分析儀,旨在為客戶提供專業(yè)、優(yōu)質(zhì)的VOCs監(jiān)測及管控解決方案,解決客戶在走航監(jiān)測及VOCs管控過程中缺少好幫手、好工具的難題。
目前應(yīng)用于VOCs現(xiàn)場監(jiān)測技術(shù)主要為直接進(jìn)樣分析技術(shù)和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)(GC-MS),但在實際應(yīng)用過程中單獨(dú)采用一種工作模式無法滿足VOCs走航監(jiān)測“快速”和“準(zhǔn)確”同時達(dá)標(biāo)的要求。
直接進(jìn)樣分析
直接進(jìn)樣分析技術(shù)為樣品不經(jīng)過任何前處理及色譜分離而直接進(jìn)入檢測器進(jìn)行分析的技術(shù),因其具有快速,實時,連續(xù)的特點(diǎn)目前廣泛應(yīng)用于各個領(lǐng)域。
對于VOCs的直接進(jìn)樣分析,目前應(yīng)用較多的分析技術(shù)為電化學(xué)傳感器技術(shù),光離子化檢測技術(shù)(PID),氫火焰離子化檢測技術(shù)(FID)以及質(zhì)譜檢測技術(shù)(MS)等,采用電化學(xué)傳感器,PID,F(xiàn)ID等非質(zhì)譜類檢測器的設(shè)備能夠通過檢測器對VOCs的響應(yīng)計算污染總量,反映污染物的實時變化趨勢,但其不具備對揮發(fā)性有機(jī)污染物組分定性的能力,無法獲知更多的污染信息,因此目前走航監(jiān)測技術(shù)中應(yīng)用較多的均為質(zhì)譜類設(shè)備。
市面常見的直接質(zhì)譜設(shè)備采用的離子化技術(shù)主要有電子轟擊電離(EI),化學(xué)電離(CI),單光子電離(SPI),質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)電離(PTR)等,但以上常見電離源均存在一定限制,如SPI只能對電子電離能在10.6eV以下的物質(zhì)有較好的電離效果,PTR電離源只能電離滿足其待測物質(zhì)質(zhì)子親和勢大于水691 kJ/mol的物質(zhì)等。
同時,直接質(zhì)譜分析僅依靠VOCs的分子離子峰或特征碎片離子峰的質(zhì)荷比及其豐度進(jìn)行定性定量分析,因此在進(jìn)行現(xiàn)場未知物鑒定時容易受到相同質(zhì)荷比物質(zhì)或同系物的干擾,從而可能造成結(jié)果的錯誤判別。
氣質(zhì)聯(lián)用分析
氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)由于其優(yōu)異的靈敏度及可靠的定性能力目前已成為國內(nèi)外VOCs檢測金標(biāo)準(zhǔn)。實驗室分析方法面臨的主要問題:
① 沒辦法保證時效性,不能夠快速反應(yīng)現(xiàn)場的污染情況,大氣有機(jī)污染物不斷“變化”,若不能及時分析,可能會漏掉重要污染信息。
② 另外即使將實驗室設(shè)備搭載于檢測車上進(jìn)行分析,因其抗震性能,分析周期,穩(wěn)定時間等限制,也無法實現(xiàn)對現(xiàn)場污染物快速快速篩查以及異常污染源頭的快速定位,導(dǎo)致現(xiàn)場工作效率低下。
走航監(jiān)測在實際應(yīng)用中要求既能夠快速污染篩查,又要求現(xiàn)場準(zhǔn)確定性定量,但直接進(jìn)樣質(zhì)譜由于干擾因素較大,無法達(dá)到準(zhǔn)確定性定量的要求,而色譜質(zhì)譜聯(lián)用分析方法準(zhǔn)確度較高,但沒辦法實現(xiàn)快速的污染篩查。
因此,直接進(jìn)樣質(zhì)譜和快速氣相色譜質(zhì)譜結(jié)合,可同時實現(xiàn)污染物的快篩與確證。利用直接質(zhì)譜分析秒級響應(yīng)的同時,結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用這一VOCs檢測標(biāo)準(zhǔn)方法于現(xiàn)場對未知污染物進(jìn)行準(zhǔn)確判別,這樣的雙通道工作模式對于走航監(jiān)測具有重要意義。
譜育科技雙通道走航監(jiān)測系統(tǒng)
① 集直接質(zhì)譜分析與氣質(zhì)聯(lián)用分析于一身
② 具有直接質(zhì)譜分析方法秒級連續(xù)響應(yīng)的優(yōu)勢
③ 利用快速氣質(zhì)聯(lián)用分析方法進(jìn)行現(xiàn)場污染組分分析,彌補(bǔ)直接進(jìn)樣質(zhì)譜分析在定性準(zhǔn)確度方面的劣勢
④ 雙通道互補(bǔ)實現(xiàn)現(xiàn)場揮發(fā)性有機(jī)污染物的走航監(jiān)測
■譜育科技提出的“雙通道質(zhì)譜”這一技術(shù)路線列入標(biāo)準(zhǔn)。
■譜育科技自主研發(fā)的集直接質(zhì)譜分析和氣質(zhì)聯(lián)用(GC-MS)分析于一體的高性能雙通道走航質(zhì)譜分析儀(EXPEC 3500)被列為國內(nèi)首臺(套)產(chǎn)品。
■同時,長三角標(biāo)準(zhǔn)中也要求走航監(jiān)測需要“快速”與“準(zhǔn)確”,“快篩”與“復(fù)測”相結(jié)合實現(xiàn)現(xiàn)場污染物的快速分析。
以上均表明雙通道質(zhì)譜技術(shù)是應(yīng)用于走航監(jiān)測的必然趨勢。
一直以來,譜育科技秉承“以客戶為中心”、“深度定制”的理念,持續(xù)在創(chuàng)新領(lǐng)域保持高比例的投入。
展望未來,在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域,譜育科技會繼續(xù)精研“雙通道質(zhì)譜”等技術(shù)要領(lǐng),持續(xù)推出第三代走航監(jiān)測系統(tǒng)等高新技術(shù)產(chǎn)品,滿足客戶需求,為“十四五”綠色發(fā)展、生態(tài)環(huán)境質(zhì)量改善提供助力。