[发明专利]一种环境空气非甲烷总烃在线监测仪器优化与校准方法

说明书

本发明一种环境空气非甲烷总烃在线监测仪器优化与校准方法，涉及大气环境监测技术领域。本发明通过采用对气相色谱定量环及总烃色谱柱进行惰性化处理及调节FID检测器喷嘴孔径和柱箱温度、进样口温度、载气流速、FID检测器温度等参数对非甲烷总烃在线监测仪器进行优化；利用甲苯、乙酸乙酯、三氯乙烯标准气体和甲烷丙烷混合标准气体检验仪器是否满足多组分测定示值误差；进行多点校准，并使校准曲线满足对相关系数、残差与校准浓度比值的要求。本发明提高了各型非甲烷总在线监测仪器数据的一致性、准确性，规范了环境空气非甲烷总烃在线监测技术，可提高数据质量，满足空气污染监测、评估和管理需求。

技术领域

本发明涉及大气环境监测技术领域，具体指一种对环境空气非甲烷总烃在线监测仪器进行优化与校准，使各型仪器间监测数据一致性、准确性提高的方法。

背景技术

近年来，随着经济社会的发展，大气污染问题日益明显。作为大气污染问题首要的来源之一，化学大气环境的污染排放也愈发受到政府和人们的关注。随着大气污染监测工作的逐步开展和重视，国内各省市都建成了密集分布的环境大气分析实验室和大气自动监测站，对挥发性有机化合物(VOCs)进行监测。非甲烷总烃(NMHC)是一类挥发性有机化合物，根据《大气污染物综合排放标准详解》，非甲烷总烃是指除甲烷以外所有碳氢化合物的总称，主要包括烷烃、烯烃、芳香烃和含氧烃等组分。由于大气有机污染物组成复杂，各地污染情况不同，难以用某几种有机物全面反映污染情况，因此在实际环境空气监测中，常将非甲烷总烃作为一项重要的综合性评价因子。《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)对其无组织排放监测浓度进行了规定。目前，世界主流非甲烷总烃测定技术为气相色谱-氢火焰离子化检测器GC-FID法。我国测定非甲烷总烃的方法标准为HJ/T 38，但该标准为实验室离线分析标准，不能满足实际监测工作需要：

第一，部分技术细节缺失或模糊，无法有效规范目前非甲烷总烃监测工作；

第二，仅执行该标准，实验室间检测结果差异较大；

第三，该方法基于实验室，在线需要考虑的采样和进样、质量控制和质量保证，都缺少参考依据。

目前，空气质量监测站点使用的非甲烷总烃在线监测仪器均采用GC-FID方法，但缺乏相应在线监测技术规范，在售非甲烷总烃在线监测仪器的检测原理(直接法、差减法)、关键组件(色谱柱、FID检测器)及技术参数(分析周期、柱箱温度等)差异较大，数据一致性低。

同时，FID检测器作为成熟的、应用最广泛的气相色谱检测器之一，一般认为对烃类化合物响应灵敏，但对含杂原子的有机物响应不佳。环境空气(特别是工业区环境空气)组成复杂，不可避免地存在含杂原子的有机物，不同FID对这些物种的定量结果是否准确、可比，相关研究尚属空白。

发明内容

本发明的目的在于弥补现有环境空气非甲烷总烃在线监测仪器的不足，解决各型仪器间的数据一致性低的问题。

本发明提供一种优化、校准方法和要求，通过该方法可使得各型GC-FID原理非甲烷总烃在线监测仪器在测定同类挥发性有机物标准气体或同一环境空气样品时所得结果一致性大幅提高，为环境空气非甲烷总烃的准确测量提供支撑，提高数据质量，满足管理需求。

技术方案如下：

1.优化气相色谱及FID检测器以满足对多组分测定示值误差的要求

气相色谱定量环及总烃色谱柱进行惰性化处理；调节FID检测器喷嘴孔径。如有必要，可调节柱箱温度、进样口温度、载气流速、FID检测器温度等参数。随后分别通入甲苯、乙酸乙酯、三氯乙烯标准气体(推荐使用的标准气体体积浓度为4μmol/mol)，记录对各标准气体的连续三次测定结果，计算实测平均值与所用标准气体浓度之比；通入甲烷丙烷混合标准气体，计算同等体积浓度的丙烷和甲烷在FID检测器上的响应值之比，使其满足以下要求：