Volatile Organic Compounds: Sampling Methods and Their Worldwide Profile in Ambient Air

The atmosphere is a particularly difficult analytical system because of the very low levels of substances to be analysed, sharp variations in pollutant levels with time and location, differences in wind, temperature and humidity. This makes the selection of an efficient sampling technique for air analysis a key step to reliable results. Generally, methods for volatile organic compounds sampling include collection of the whole air or preconcentration of samples on adsorbents. All the methods vary from each other according to the sampling technique, type of sorbent, method of extraction and identification technique. In this review paper we discuss various important aspects for sampling of volatile organic compounds by the widely used and advanced sampling methods. Characteristics of various adsorbents used for VOCs sampling are also described. Furthermore, this paper makes an effort to comprehensively review the concentration levels of volatile organic compounds along with the methodology used for analysis, in major cities of the world.     

环境空气中挥发性有机物监测技术细化研究

真空罐/气相色谱-质谱法是我国目前用于环境空气中挥发性有机物（VOCs）监测的主要方法。对该方法的采样前及采样环节的技术细节（包括流量控制器和过滤器的校准检查,采样罐的性能检查,样品的采集、运输及保存）,以及实验室分析环节的技术细节（包括色谱柱的选择,内标物的选择,湿度及气体稀释仪对分析结果的影响,标准曲线绘制方式和系统性能优劣的判断）进行讨论和分析。并针对以上技术细节提出解决方案和注意事项,以期为分析人员提供技术参考。     

泰州市环境空气中挥发性有机物分布特征

于2018年4—9月对泰州市环境空气中挥发性有机物(VOCs)组分开展现场观测,结合观测数据分析该市大气中VOCs的时空分布特征。结果表明:观测期间泰州市环境空气中VOCs平均摩尔比为45.1 nmol/mol,其中含氧挥发性有机物占比为57.8%;受周边排放源和地理位置影响,下风向点位的VOCs测定值高于其他点位;VOCs月均最高值出现在6月,与臭氧月均最高值出现时间一致,7—9月气团出现老化,导致臭氧生成能力减弱;观测期间VOCs中甲苯/苯(T/B)比值范围为0.201 9～5.130 3,且大部分T/B比值2,说明溶剂、油气和液化石油气挥发等排放源对泰州市环境空气中VOCs的影响较为显著。     

石家庄大气中优先控制挥发性有机物筛选

综合考虑国内外优先控制污染物筛选的方法,结合实际调查情况,制定了石家庄市大气中优先控制挥发性有机物筛选的原则。对检出率高、贡献率高,可能对人体健康存在潜在危害性的挥发性有机物作筛选,提出了包含20种化合物的优先控制名单,其中卤代烃7种,芳香烃5种,酯类3种,酮类2种,烯烃、醛类和硫化物各1种。从化合物的用途和应用领域分析,医药化工行业可能是石家庄市区大气中挥发性有机物的主要排放源。     

Distribution Of Volatile Organic Compounds In Ambient Air Of Kaohsiung, Taiwan

Automobile emissions have created a major hydrocarbon pollution problem in the ambient air of Taiwan. The aim of this study was to determine the volatile organic compounds (VOCs) in the ambient air of Kaohsiung, Taiwan. The spatial distribution, temporal variation, and correlations of VOCs at three study sites, selected based on traffic densities and distances from a freeway, were discussed. Sixty-four hydrocarbons were identified in the ambient air. Among all of the VOC species, acetone, aromatic and aliphatic compounds constituted the major constituents. Higher concentrations of VOCs existed further away from major arteries as compared to those found near the freeway. Therefore, the distance from the freeway may not be a sufficient index for reflecting actual air quality in the study area. Weather conditions, wind speed and direction did not affect the distribution of VOC concentrations in the three study sites. Other factors, such as the height and density of buildings, traffic conditions or commercial activities, might affect the distribution of VOCs.     

罐采样-低温浓缩-气相色谱-质谱法同时测定环境空气中116种挥发性有机物

利用罐采样-低温浓缩-气相色谱-质谱联用仪结合冷柱箱技术,建立了一次进样同时分析环境空气中116种挥发性有机物的方法.利用苏玛罐采集环境空气样品,液氮低温冷凝浓缩进样,经配有冷柱箱的气相色谱-质谱法进行分析.通过优化冷凝参数和程序升温条件,最终用-35℃初始柱温成功保留住低碳组分,实现用一根色谱柱同时分离低碳和高碳组分...     

生活垃圾填埋场空气中VOCs组成及年际变化

采用SUMMA罐采样-气相色谱-质谱法采集并分析了2006—2010年4、10月上海某生活垃圾填埋场及周边环境空气中挥发性有机物(VOCs)的种类和含量变化情况。结果表明,共检测出34种VOCs化合物,以单环芳烃、甲基乙基酮、卤代脂肪烃为主,其中19种化合物属于美国环保局重点控制的空气中有害污染物;填埋区作业面是填埋堆体内部VOCs释放的重要途径之一,其中甲基乙基酮、甲苯、乙苯、间/对-二甲苯对TVOCs质量浓度贡献率超过60%;生活垃圾填埋场及周边环境空气中TVOCs质量浓度年季变化较稳定,但同年度内秋季浓度高于春季。     

城市大气中挥发性有机化合物监测技术进展

挥发性有机物(VOCs)是臭氧及二次有机颗粒物(SOA)的主要前体物。近年来,我国逐步将VOCs纳入大气污染物控制体系。准确可靠的监测技术是大气VOCs研究及控制的重要前提保障。按照采样方法、分析方法 2个方面介绍并讨论了城市大气中VOCs的现有监测方法,较为详细地介绍了几类广泛采用的离线及在线监测技术,简要讨论了目前VOCs监测中存在的一些问题,展望了今后的发展趋势。     

春季广州城区空气中VOCs来源解析

2013年4月在广州市区对大气中挥发性有机化合物(VOCs)进行了观测,对其变化特征和来源进行了分析。结果表明,观测期间测得的VOC总平均混合比为41.35×10~(-9),表现为烷烃芳香烃烯烃炔烃;利用PMF解析出观测时段内影响广州市区的9个VOCs主要来源,各源占比情况依次为:LPG排放老化VOC汽油挥发石化、未知源汽油车排放油漆溶剂柴油车排放天然源;与机动车相关和工业相关的来源分别占到了大气VOCs的46.8%和21.0%。     

宁波市环境空气中VOCs污染状况及变化趋势分析

基于近7年来的连续监测数据,对宁波市环境空气中挥发性有机物(VOCs)的污染状况及变化趋势进行了初步分析。研究表明:在宁波市环境空气中检测出94种VOCs,其主要成分是饱和烷烃、芳烃、烯烃、卤代烃、卤代芳烃、含氧有机物等,有37种属有毒有害物质,其中苯系物含量最高;宁波市环境空气中苯系物的污染程度与国内外城市基本处于同一水平,近年来的污染状况变化不大,没有明显恶化;空间分布特征显示一类保护区VOCs的排放以天然源为主,二类各功能区VOCs的排放由天然源和局部人为污染源共同形成,三类区以工业污染源排放为主;时间变化趋势显示VOCs在冬季和春季的平均浓度比其他季节高,VOCs的日变化基本呈现2个主浓度峰值特征,跟城市交通流量变化具有很好相关性。     

环境空气VOCs在线监测中标准气体的比对研究

环境空气中挥发性有机物(VOCs)的在线监测技术近年来受到普遍关注.相对于传统的离线手工监测,在线监测能够解决监测数据时空代表性不足的问题,同时更好地满足环境质量连续监测和研究的需要.现有环境空气常规气体在线监测技术规范对量值溯源有较高的要求,其中标准气体的溯源和比对是质量控制和质量保证的根本.通过构建上海市环境空气V...     

中国环境空气苯系物类挥发性有机物监测能力现状分析

为了解和评价中国环境空气挥发性有机物(VOCs)的监测能力和技术水平,以量化的手段评估环境空气VOCs监测数据质量,促进实验室质量管理水平提升,笔者以环境空气VOCs中的苯系物为代表,组织31个省、自治区、直辖市216家各级各类生态环境检验检测机构开展了实验室比对,利用稳健统计技术分析评价实验结果.结果表明:环境空气苯...     

采样罐和气袋保存116种挥发性有机物效果研究

为了提高挥发性有机物(VOCs)分析的准确性,笔者考察了3种采样罐和2种气袋对116种VOCs的保存效果.结果表明:VOCs在不同种类采样罐和气袋中的保存情况有一定差异,整体上Silonite采样罐的保存效果相对更稳定,罐内水分含量会对部分VOCs的保存效果造成影响(特别是对含氧有机物);保存实际样品时,能保证VOCs...     

Qualitative Detection of Volatile Organic Compounds in Outdoor and Indoor Air

The present work attempts to identify VOC's in outdoor and indoor air in Mumbai City India. Ambient air was adsorbed on especially fabricated stainless steel cartridge packed with activated coconut charcoal at uniform flow rate. Qualitative identification of VOC's was done by thermally desorbing air from the cartridges and subsequent analysis on Varian GC-MS using NIST Library. The outdoor monitoring locations include residential area, commercial area, industrial, airport, petrol pumps, traffic junctions, arterial roads, highways, slums, parking area, service garages and municipal dump sites. The indoor locations comprised of air-conditioned and non air-conditioned offices, bedrooms, shops and instrumentation laboratory. The identified VOC's include aldehydes, ketones, polynuclear aromatic hydrocarbons, aromatic acids, oxygenated hydrocarbons, amines, esters and halogenated compounds. Thirteen VOCs in outdoor air and seven in indoor air amongst those identified, figure in the list of Hazardous Air Pollutants listed in Title III of the U.S. EPA Clean Air Act Amendments of 1990.     

基于城市大气挥发性有机物特征分析的数据质量评估方法及案例

城市大气挥发性有机物(VOCs)监测是空气质量监测网的重要组成部分,而数据质量控制和质量保证是VOCs监测的基础。基于8次中国城市大气VOCs外场监测,通过挖掘VOCs浓度、组成和化学活性的内在规律,对VOCs监测数据质量进行评估并总结方法。分析结果显示:城市大气乙烷和苯等长寿命组分具有明显的背景浓度,且区域背景值较为接近,可以用来诊断长寿命VOCs组分浓度异常偏低或偏高现象。而示踪组分的季节(日)变化规律可以用来识别VOCs组分定性问题(如夏季大气异戊二烯和烷基硝酸酯浓度日变化规律应反映植被排放和光化学反应特征)。另外,在气团混合均匀的情况下,VOCs浓度波动与其活性之间存在负相关,这一规律可以用来核查数据准确性或局地源影响。     

南京市环境空气挥发性有机物监测方法比对研究

2018年9月20—29日,开展了南京市环境空气非甲烷烃(PAMS)原清单中57种挥发性有机物的手工和在线比对监测,监测项目主要包括碳氢化合物、卤代烃和含氧挥发性有机物。通过对VOCs 3 h均值、日均值和主要污染物指标等进行比对,分析在线监测数据与手工监测数据的相关性。测试结果表明,两种方法得到的3 h均值的差异度(1.43)和相关系数(0.897),日均值的差异度(2.16)和相关系数(0.946),呈现出差异度不显著、高度线性相关的特征。同时,进一步分析了监测数据产生偏离的原因,建议加强环境空气手工监测的质控管理,强化在线监测设备的运维管理,推进环境空气挥发性有机物监测的合理、有序发展。     

预冷冻浓缩系统与气相色谱-质谱联用测定空气中挥发性有机物

采用预冷冻浓缩系统和气相色谱-质谱联用,建立了测定空气中39种挥发性有机物的分析方法,该法用苏玛罐或Tedlar气袋采集空气样品经-160℃液氮预冷冻浓缩后,用GC-MS检测.该方法采样简便,灵敏度、准确度高,已应用于室内空气和环境空气的测定,取得满意的结果.     

罐采样/气相色谱-质谱法分析环境空气中57种臭氧前体物

针对中国当前臭氧污染问题,建立了苏玛罐采样-低温浓缩/气相色谱-质谱法分析环境空气中57种臭氧前体物的方法。样品经三级冷阱预浓缩仪富集、除干扰组分并进行冷聚焦后利用冷柱温分离,气相色谱-质谱法分析。笔者优化了阱的关键温度和时间参数,在最佳实验条件下进行方法性能实验,结果表明,57种目标化合物的方法检出限为0.03×10-6~0.39×10-6,高、中、低3组浓度水平的相对标准偏差(RSD)为0.5%~11%(n=6),空白加标回收率为80.1%~112%。方法成功应用于山东省17个采样城市环境空气样品的分析。     

典型医化园区废气和环境空气中挥发性有机物污染特征

对典型医化园区中的挥发性有机物(VOCs)污染特征进行研究,采用便携式气相色谱质谱法监测园区及周边14个点位的环境空气,大气预浓缩气相色谱质谱法监测10个点位排气筒中废气。结果表明,废气中非甲烷总烃为1. 77～218 mg/m3,环境空气中甲苯、二氯甲烷、丙酮、乙酸乙酯、四氢呋喃的质量浓度分别为0. 048～0. 833,0. 022～3. 07,0. 011～0. 312,0. 004～0. 754和0. 004～0. 529 mg/m3;废气和环境空气中均检出含量较高的芳香烃、卤代烃、酯类、酮类等化合物,以及园区特征的氟苯类和噻吩类化合物。园区环境空气明显受到工业源VOCs污染,分布趋势为生产越密集区域VOCs值越高,经过园区后沿着风向逐渐降低,园区下风向11 km处可测到园区特征氟苯类物质。     

机动车排放尾气中挥发性有机污染物对环境空气质量影响初探

采用气相色谱/质谱检测技术,对汽油和柴油、汽油车和柴油车排放气体以及天津市环境空气中主要挥发性有机污染物(VOCs)的组成种类及比例进行探析.结果表明,机动车排放的尾气中主要有机污染物为芳香烃类、烷烃类和烯烃类化合物,其中芳香烃类含量最高;汽油车排放的芳香烃类化合物浓度高于柴油车排放的浓度;机动车尾气对交通区域空气质量的影响高于工厂区(非化工区)、生活小区和公园.