淺談揮發性有機物VOC監測的原理

  一種監測方法：光離子化氣體檢測器(PID)

  光離子化氣體檢測器（Photo Ionization Detector，簡稱 PID）是一種具有極高靈敏度，用途廣泛的檢測器，可以檢測 從極低濃度的10ppb到較高濃度的10000ppm的揮發性有機化合物（Volatile Organic Compounds，簡稱VOCs）和 其它有毒氣體。與傳統檢測方法相比， 它具有便攜式，精度高（ppm級），響應快，可以連續測試等優點。當電離電位（IP）小于紫外燈能量的化合物氣體或蒸氣通過離子化腔時，PID的紫外光源（UV）就會將該化合物擊碎成 可被檢測到的正負離子（該過程即離子化）。檢測器測離子化后的氣體電荷并將其轉化為電流信號，然后電流被放大并轉化為濃度值。

  二種監測方法：氫火焰離子化檢測器(FID)

  氫火焰離子化檢測器(Flame Ionization Detector, 簡稱FID)是典型的破壞性、質量型檢測器，是以氫氣和空氣燃燒生成的火焰為能源，當有機化合物進入以氫氣和氧氣燃燒的火焰，在高溫下產生化學電離，電離產生比基流高幾個數量級的離子，在高壓電場的定向作用下，形成離子流，微弱的離子流（ -12 -8 6 11 10 ～10 A）經過高阻（10 ～10 Ω）放大，成為與進入火焰的有機化合物的量成正比的電信號，因此可以根據信號的大小對有機物進行定量分析。 氫火焰離子化檢測器是高靈敏度的通用檢測器，靈敏度可達（ -12 -13 10 ～10 ）g/s。

  第三種監測方法：色譜分離技術

色譜分離技術又稱層析分離技術或色層分離技術，是一種分離復雜混合物中各個組分的有效方法。它是利用不同物質在 由固定相和流動相構成的體系中具有不同的分配系數，當兩相作相對運動時，這些物質隨流動相一起運動，并在兩相間 進行反復多次的分配，從而使各物質達到分離。

  目前揮發性有機物網格化應用及存在的問題

  由于傳感器在時間分辨率上明顯優于在線色譜和在線質譜等技術，且具有體積小、價格便宜并可大量布點的優點，在大氣網格化監測中有較大優勢。但揮發性有機物傳感器與其它常規氣態污染物傳感器（如二氧化硫和臭氧等）不同，揮發性有機物傳感器其并非對單一物質進行監測，而是需要其對某一類或多類污染物物質（比如芳香烴及烷烴等）產生響應，實現對工業園區揮發性有機物主要污染排放的追蹤、預警及變化規律實時監控。在尚無相關監測技術標準的前提下，長三角地區部分工業園區安裝并使用了傳感器設備作為網格化監測，投入巨大，但效果卻不理想。一是選型問題，存在監測因子與特征污染物不適用；二是缺乏維護，部分園區50%設備基本無數據；三是準確性差，數據波動超過 10 倍以上，無法反應污染真實變化；四是核心部件傳感器性能良莠不齊，整體網格化監測設備設計差異導致的監測誤差，導致數據穩定性不佳。