技术摘要：
本发明属于环境监测技术领域，具体涉及一种挥发性有机化合物和中等挥发性有机化合物同时在线收集检测方法。VOCs和IVOCs同时在线收集和检测方法，包括采用在线收集和检测装置进行如下步骤：标准样品或环境空气经过控温采样通道进入TD系统中，TD系统中的一组采样管组同时  全部
背景技术：
大气中的有机物根据饱和浓度(C*)不同可分为中等挥发性有机化合物(IVOCs，饱 和浓度范围为103μg/m3＜C*＜106μg/m3)和挥发性有机化合物(VOCs，饱和浓度范围为C*＞ 106μg/m3)。由于VOCs被认为是O3和二次有机气溶胶(SOA)的重要前体物，故一直是科研人员 和相关管理部门研究的重点。最新的研究表明，IVOCs也是大气中O3和SOA的重要前体物，并 引起了研究者的广泛兴趣。此外，VOCs和IVOCs对人体健康也有重要的危害。 VOCs饱和浓度范围对应于C3～C12的正构烷烃之间，IVOCs饱和浓度范围对应于C12 ～C22的正构烷烃之间。目前，对VOCs有机物组分及浓度水平的检测技术已相对成熟，并已制 定监测技术指南或标准，如美国环保署US  EPA  5030C；欧盟环保署制定的监测技术指南 Technical  Guidance  Note(TGN)M8和M16；以及和我国颁布的环境空气挥发性有机物的测 定(HJ  759-2015)，规定了基于气相色谱/质谱(GC/MS)标准离线收集和分析VOCs的监测技 术。此外，因为VOCs的沸点较低，一般在50℃～250℃，容易挥发等特性，目前已实现基于热 脱附-气相色谱/质谱(TD-GC/MS)对VOCs在线收集和分析。然而，IVOCs相对于VOCs在环境中 的浓度水平相对较低，粘度相对较大，易在系统残留。因此，对IVOCs的分析主要基于TD-GC/ MS进行离线收集和分析，具有较低的时间分辨率。目前，缺乏有效的手段连续跟踪观测 IVOCs的污染水平，因而无法准确获取不同的IVOCs单体与SOA确切的响应关系，也难以科学 评估IVOCs对SOA生成的贡献。 中国专利CN201910212822.9公开了一种中等挥发性有机化合物近在线检测装置， 对原有的在线收集和分析VOCs的TD-GC/MS系统进行改造，在原有装置的基础上，新增了在 线收集和分析IVOCs能力。除了饱和蒸汽压和粘度不同外，VOCs和IVOCs在环境大气中的浓 度具有数量级的差别，因此较难实现同时在一根采样管上在线收集和实时分析。因此，改进 后的装置只能单独进行在线收集和分析VOCs或IVOCs一种目标物。然而，VOCs或IVOCs均被 认为对O3和SOA的生成具有重要贡献。因此，若能拓宽原有装置分析有机物的能力，实现同 时在线收集和分析VOCs和IVOCs，将为有机物领域的分析检测提供非常宝贵的数据资料，为 环境污染及人体健康风险暴露评价等提供数据支撑。
技术实现要素：
本发明针对现有的在线检测装置难以同时收集并分析VOCs和IVOCs的技术问题， 目的在于提供一种VOCs和IVOCs同时在线收集和检测方法。 VOCs和IVOCs同时在线收集和检测方法，包括采用在线收集和检测装置进行如下 步骤： 标准样品或环境空气经过控温采样通道进入TD(热脱附)系统中，所述TD系统中的 4 CN 111579315 A 说　明　书 2/5 页 一组采样管组同时对目标物质进行吸附采样，同一组所述采样管组中包含装有VOCs吸附剂 的采样管和装有IVOCs吸附剂的采样管。 吸附采样所述目标物质后的所述采样管组，采用惰性气体脱附所述目标物质，脱 附后的所述目标物质由惰性气体通过连接GC/MS(气相色谱/质谱)分析系统的样品传输管 线载入所述GC/MS分析系统中。 在所述GC/MS分析系统中，采用Dean-Switch切换系统先将由IVOCs气相色谱柱分 离出的VOCs目标物质，切换至VOCs气相色谱柱进行二次分离，得到目标物VOCs，经过一定的 时间后，再将IVOCs气相色谱柱分离出的所述IVOCs目标物质切换至去活石英毛细柱，得到 目标物IVOCs，经二次分离后的所述VOCs目标物质和所述IVOCs目标物质，经由三通阀汇合 后，由质谱检测器同时进行检测分析。 所述采样管组对所述目标物质进行吸附采样时的所述采样持续时间设定在0- 999min之间，所述采样管在吸附采样标准样品或环境空气时，控制所述采样管的温度在-40 ～20℃之间，所述控温采样通道的温度设定在220～350℃之间。 所述惰性气体在150～350℃下脱附所述目标物质； 所述惰性气体采用99.999％的高纯氦气。脱附所述目标物质时，在高纯氦气流下 以1～40℃/s的速度升至300℃保持5min，然后以1～40℃/s速度升至350℃后并保持5～ 15min脱附所述目标物质。 所述TD系统中包含两组所述采样管组，一组所述采样管组同时对目标物质进行吸 附采样，对另一组所述采样管组采用惰性气体脱附所述目标物质，两组所述采样管组交替 进行采样和脱附步骤。 每组所述采样管组中的两个所述采样管通过三通连接，环境空气或标准样品通过 所述三通的分流实现同时采集VOCs和IVOCs。 所述控温采样通道、两组所述三通和连接GC/MS分析系统的所述样品传输管线通 过四通阀连接，通过对所述四通阀的切换实现两组所述采样管组交替进行采样、脱附和分 析检测步骤。 同一组中的两个所述采样管在对所述目标物质进行采样吸附时，采用同一个质量 流量计分别控制两个所述采样管同时并以不同采样流速采样。 采用所述质量流量计通过一个流速控制阀分别控制两个所述采样管同时并以不 同采样流速采样时，控制装有VOCs吸附剂的采样管在0-100ml/min的低采样流速下、装有 IVOCs吸附剂的采样管在100-500ml/min的高采样流速下同时采样。 所述在线收集和检测装置，包括控温采样通道、与所述控温采样通道连接的TD系 统、与所述TD系统连接的GC/MS分析系统，所述TD系统包括至少一组采样管组，所述采样管 组均包含装有VOCs吸附剂的采样管和装有IVOCs吸附剂的采样管，所述控温采样通道经由 四通阀后，通过三通分别连接两个所述采样管。 所述GC/MS分析系统包括与所述TD系统连接的样品传输管线、进样口、与所述进样 口连通的IVOCs气相色谱柱，所述IVOCs气相色谱柱的出口端通过Dean-Switch切换系统分 别连接VOCs色谱柱的进口端和去活石英毛细柱的进口端，所述VOCs色谱柱的出口端和所述 去活石英毛细柱的出口端通过三通阀连接质谱检测器。 所述TD系统包括两组所述采样管组，所述控温采样通道、两组所述采样管组分别 5 CN 111579315 A 说　明　书 3/5 页 通过三通的接口I端与四通阀的两个入口端连接，所述四通阀的出口端通过所述样品传输 管线与所述GC/MS分析系统的进样口连接。 所述三通和所述四通阀采用可控温的电磁阀，所述三通和所述四通阀的温度可控 范围均为室温～350℃。 所述样品传输管线采用可控温的传输管线，所述传输管线的温度可控范围为室温 ～300℃。 所述四通阀的出口端下游处还设有分流管线。 每个所述采样管的进口端与所述三通的接口II端连接，每个所述采样管的出口端 通过流速控制阀与质量流量计连接后，与外界或惰性气体管线连通。 同一组中的两个所述流速控制阀均连接同一个质量流量计。 本发明的积极进步效果在于：本发明的VOCs和IVOCs同时在线收集和检测方法，实 现了一次采样，同时在线收集和分析VOCs和IVOCs的目的。 附图说明 图1为本发明装置的一种整体结构示意图； 图2为本发明的一种流程示意图； 图3为本发明两组采样管组交替进行采样和脱附一种气路示意图； 图4为本发明两组采样管组交替进行采样和脱附另一种气路示意图； 图5为本发明Dean-Switch切换系统的一种工作示意图； 图6为本发明Dean-Switch切换系统的另一种工作示意图。