國(guó)產(chǎn)單四極桿氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀-安益譜 GC-MS 7700在線監(jiān)測(cè)116 種大氣揮發(fā)性有機(jī)物
一、檢測(cè)背景與目標(biāo)物質(zhì)
大氣揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）是形成臭氧（O?）和細(xì)顆粒物（PM?.?）的關(guān)鍵前體物，部分物質(zhì)（如苯、甲醛、氯乙烯等）具有強(qiáng)毒性與致癌性，對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體健康危害極大。本方案參照《環(huán)境空氣 揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定 便攜式氣相色譜 - 質(zhì)譜法》（HJ 1223-2021）、《固定污染源廢氣 揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定 氣相色譜 - 質(zhì)譜法》（HJ 734-2014）等標(biāo)準(zhǔn)要求，針對(duì)116 種大氣 VOCs（涵蓋烷烴、烯烴、芳香烴、鹵代烴、醛酮類等 8 大類）建立在線監(jiān)測(cè)方案，解決傳統(tǒng)離線采樣分析時(shí)效性差、數(shù)據(jù)代表性不足的痛點(diǎn)。
安益譜7700單四極桿氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀
二、全流程在線監(jiān)測(cè)方案
（一）樣品采集與預(yù)處理（全自動(dòng)在線操作）
- 采樣流程：大氣樣品經(jīng)采樣探頭（濾膜去除顆粒物）→加熱管線（120℃）→預(yù)濃縮模塊（冷阱 - 180℃富集）；采樣時(shí)間 10min，采樣流量 200mL/min，富集后冷阱快速升溫至 200℃（升溫速率 100℃/min），將 VOCs 解吸至色譜系統(tǒng)；
- 除水與凈化：預(yù)濃縮模塊集成 Nafion 干燥管，去除樣品中水分（殘留水含量≤0.1%），避免水峰干擾質(zhì)譜檢測(cè)；同時(shí)通過(guò)吸附 - 解吸過(guò)程，去除空氣中的氧氣、二氧化碳等干擾組分。
（二）氣相色譜 - 質(zhì)譜檢測(cè)條件
- 氣相色譜條件（雙柱并行分離，提高分離效率）：
- 質(zhì)譜條件：
- 離子源
- 檢測(cè)模式
- 溶劑延遲
- 數(shù)據(jù)采集頻率
（三）數(shù)據(jù)處理與質(zhì)控體系
- 定性分析：通過(guò)質(zhì)譜庫(kù)（NIST 2023）匹配目標(biāo)物質(zhì)的質(zhì)譜圖（匹配度≥80%），結(jié)合雙柱保留時(shí)間（與標(biāo)準(zhǔn)品偏差≤0.05min）進(jìn)行定性；對(duì)于同分異構(gòu)體（如鄰二甲苯、間二甲苯、對(duì)二甲苯），通過(guò) DB-624 柱的分離差異進(jìn)一步區(qū)分；
- 定量計(jì)算：采用外標(biāo)法，以標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度為橫坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)特征離子峰面積為縱坐標(biāo)建立標(biāo)準(zhǔn)曲線（濃度范圍 0.1-100μg/m3，R2≥0.995）；儀器自動(dòng)讀取樣品峰面積，代入曲線計(jì)算 VOCs 濃度，結(jié)果保留 3 位有效數(shù)字；
- 質(zhì)量控制：
- 每日自動(dòng)進(jìn)行零氣空白驗(yàn)證（空白值≤方法檢出限的 1/2）；
- 每 3 天自動(dòng)進(jìn)行單點(diǎn)校準(zhǔn)（校準(zhǔn)點(diǎn)濃度 50μg/m3，偏差≤±10%）；
- 每月進(jìn)行多點(diǎn)校準(zhǔn)（5 個(gè)濃度點(diǎn)）與系統(tǒng)性能檢查（如柱效、靈敏度，偏差≤±15%）；
- 若出現(xiàn)數(shù)據(jù)異常（如濃度突變、峰形異常），儀器自動(dòng)觸發(fā)報(bào)警并記錄故障信息，同時(shí)切換至備用分析通道（雙系統(tǒng)設(shè)計(jì)），確保監(jiān)測(cè)不中斷。
三、方法性能驗(yàn)證
（一）靈敏度（檢出限與定量限）
（二）精密度與準(zhǔn)確度
- 精密度：選取低（0.5μg/m3）、中（5μg/m3）、高（50μg/m3）3 個(gè)濃度水平的標(biāo)準(zhǔn)氣體，連續(xù)進(jìn)樣 6 次，計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）。
- 準(zhǔn)確度：采集實(shí)際大氣樣品（已知背景濃度），加入 3 個(gè)濃度水平的標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)。
（三）穩(wěn)定性與抗干擾能力
- 長(zhǎng)期穩(wěn)定性：儀器連續(xù) 7×24h 運(yùn)行 30 天，每日測(cè)定同一濃度標(biāo)準(zhǔn)氣體（10μg/m3）
- 抗干擾能力：在高濕度（相對(duì)濕度 85%）、高顆粒物（PM?.?濃度 150μg/m3）、高干擾氣體（如 SO?濃度 500μg/m3、NO?濃度 200μg/m3）條件下，測(cè)定 10μg/m3 的 VOCs 混合標(biāo)準(zhǔn)氣體
四、方法核心優(yōu)勢(shì)
- 全組分覆蓋與高靈敏：一次分析可覆蓋 116 種 VOCs，涵蓋環(huán)境監(jiān)測(cè)關(guān)鍵指標(biāo)；結(jié)合低溫預(yù)濃縮技術(shù)與高分辨質(zhì)譜檢測(cè)，檢出限低至 0.02μg/m3，可捕捉大氣中痕量 VOCs 的濃度變化；
- 實(shí)時(shí)在線與高時(shí)效：采樣 - 分析 - 數(shù)據(jù)傳輸全程自動(dòng)化，單次分析周期≤30min，數(shù)據(jù)更新頻率 1 次 / 30min，可實(shí)時(shí)監(jiān)控 VOCs 的小時(shí)濃度變化與日變化趨勢(shì)，為臭氧與 PM?.?溯源提供快速數(shù)據(jù)支撐；
- 穩(wěn)定可靠與低維護(hù)：采用雙柱雙系統(tǒng)設(shè)計(jì)，支持故障自動(dòng)切換；預(yù)濃縮模塊與色譜柱維護(hù)周期長(zhǎng)（濾膜 7 天更換，色譜柱壽命≥1 年），每月維護(hù)時(shí)間≤2h，降低運(yùn)維成本；
- 智能質(zhì)控與數(shù)據(jù)溯源：具備自動(dòng)校準(zhǔn)、空白驗(yàn)證、故障報(bào)警功能，所有操作與數(shù)據(jù)均自動(dòng)記錄（符合 GLP 規(guī)范）；數(shù)據(jù)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)上傳至環(huán)境監(jiān)測(cè)平臺(tái)，支持遠(yuǎn)程監(jiān)控與歷史數(shù)據(jù)查詢，滿足監(jiān)管部門對(duì)數(shù)據(jù)溯源的要求。
