全自动在线高效液相色谱法实现对环境空气OVOCs的精准监测-技术文章-聚光科技（杭州）股份有限公司

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全自动在线高效液相色谱法实现对环境空气OVOCs的精准监测

阅读：406 发布时间：2023/9/1

一、OVOCs监测重要性

含氧VOCs (Oxygenated VOCs, OVOCs)，指含有氧化官能团的挥发性有机物，包含醛类，酮类，醇类，酸类等，大气中以醛酮类活性较强。

大气中OVOCs来源十分丰富，包含人为源（例如：化石能源和生物质燃烧，工业排放，溶剂使用等）和植物排放等直接源，以及烃类有机物的经过大气光化学反应后的氧化中间产物。

近年来，越来越多的研究证实我国大气环境中OVOCs浓度较高，并且对臭氧生成的贡献最高可达80%，二次有机气溶胶贡献最高可达30%。这主要是因为一方面， OVOCs可作为前体物，通过与自由基直接反应，参与光化学过程。另一方面，OVOCs还可以通过光解直接产生自由基，提升大气氧化性。这两方面作用加剧了二次大气污染物的生成。

二、传统OVOCs监测方法的局限性

n 自动监测：

ü 气相色谱质谱法：

1. 受环境温湿度影响较大；

2. 对色谱/质谱性能要求较高；

3. 运维要求较高；。

ü 光谱法：1. 测量因子单一；

n 手工监测：

ü 商品化DNPH柱背景值高，容易受污染与干扰；

ü 未对采样过程进行全流程质控，测量误差偏大；

ü 操作过程因素控制不严格，人为因素影响较大；

三、谱育科技推出环境空气含氧类挥发性有机物自动监测系统

EXPEC 2200环境空气含氧类挥发性有机物自动监测系统由前处理仪、UV检测器、超高压二元泵等模块组成。

基于自主研发的全自动在线DNPH衍生-液相色谱技术，实现对13种(HJ 683-2014)/16种(HJ 1154-2020) 醛酮的高精度连续在线自动监测。解决传统气相色谱质谱监测手工比对误差过大及手工法监测背景值高和平行性差等问题。

Ø 仪器核心参数

Ø 测试条件

Ø 测试结果

Ø 系统特点

全自动DNPH衍生化-液相色谱法技术

l 实现至少13种醛酮OVOCs全自动监测

l 高精度自动洗脱定容和进样流程，精密度和准确度优于5%

DNPH吸附柱在线制备与纯化技术

l 可实现吸附小柱的在线制备，减少耗材使用

l 大幅减少吸附柱空白浓度，导致系统空白浓度和方法检出限大幅降低，并且远优于现有商品化吸附柱和手工采样方法

24h无盲点采样分析

l “采样-洗脱进样-涂敷再生"三流路并行设计，实现三流路同步自动化进行

l 时间分辨率可调，最短可实现30min连续无盲点监测

采用气标全流路质控

l 相较于液标-液相色谱质控方法能够模拟实际外场环境采样，更加合理，保证数据结果准确

四、应用效果

1. 更低的系统空白与检出限

通过创新的DNPH吸附柱在线制备和纯化技术，由EXPEC 2200系统所制备再生的DNPH吸附柱，同时相比于其他厂家（数据来自本项目自行测试和文献 “司利国等，2019，环境化学"），有效降低小柱空白，50 L采样体积下甲醛、乙醛、丙酮等空白均降至0.1 ppb以下。

通过对系统空白的降低和精密度的提升， EXPEC 2200可将13种醛酮物质方法检出限降低至0.1ppb以下，使得对于低浓度下的环境空气OVOC组分也能够较好检出和定量，大幅优于现有手工采样方法。

2. 标定系统准确性

EXPEC 2200可采用全流程气标质控，质控结果更准确。在气标全流路质控情况下，部分醛酮类物质回收率达不到100%。部分物质衍生吸收效率不到50%，如果用液标质控结果计算浓度，会使得浓度偏低。而采用气标质控，更能准确反应待测物种的实际浓度。此外，在标定系统中，全流路管实现惰性化并伴热，降低吸附影响。测试中发现，本标定系统所采用惰性化的混气管，可以有效减少丙酮和苯甲醛等吸附性较强物质的高浓度残留。另外，在本系统中实现了对标气加湿功能，标气湿度可调节，保障标定结果更能反映实际环境空气条件下的系统响应情况。

3. 仪器间平行性和长期运行可靠性

为验证系统在实际监测环境下的表现，将两套样机在同一地点进行实际环境样监测比对。比对结果显示，两套样机数据相近可比，趋势一致，解决了手工采样后实验室监测平行性较差的弊端。