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摘要：本文主要探究固定污染源非甲烷总烃连续在线监测比对数据过程及问题。研究过程中，以非甲烷总烃为控制综合有机物指标，同时采取在线连续监测、手工离线检测、便携式非甲烷总烃分依仪检测方式进行比对测试。结果表明，在线连续监测与便携式非甲烷总烃分依仪检测结果一致性较高，可满足检测需求，手工检测易受到外界因素干扰，导致结果出现波动，可采取在线连续监测方式，以控制挥发有机物排放。
关键词：固定污染源；非甲烷总烃；连续在线监测；数据对比
Data Analysis of Non Methane Total Hydrocarbon Continuous Online Monitoring and
Comparison in Fixed Pollution Sources
REN Xiang
[ Abstract ] This paper mainly explores the data process and problems of non methane total hydrocarbon continuous on-line monitoring and comparison of fixed pollution sources. In the process of research, non methane total hydrocarbon is taken as the control index of comprehensive organic matter, and online continuous monitoring, manual off-line detection and portable non methane total hydrocarbon analyzer are adopted for comparative test. The results show that the online continuous monitoring is consistent with the portable non methane total hydrocarbon analyzer, which can meet the detection requirements. Manual detection is easily affected by external factors, resulting in fluctuations in the results. The online continuous monitoring method can be adopted to control the emission of volatile organic matter.
[ Key words ] fixed pollution source; non methane total hydrocarbon; continuous on-line monitoring; data comparison
家用智能豆腐机1 实验
1.1 实验方案
目前VOCs检测方法较多，包含气相谱-火焰离子化检测法（GC-FID）、光离子化检测法（PID）、傅里叶红外法（FTIR）及GC-MS法等。根据欧洲“TGN M16”文件要求，在测量VOCs中应用PID检测
法，其对于低碳饱和烃响应不足，因子不同，设备易受到污染，在VOCs连续在线监测中不适宜。因此，采取GC-FID检测技术，以此进行连续监测系统性能比对，以某化工公司固定污染源非甲烷总烃在线监测系统(CEMS)为试点，作现场比对监测，分析自动监测系统与手工监测方法数据的相关性。 1.2 仪器设备
自动连续监测系统：在线式VOC分析仪APHA-370V （HORIBA公司）。
实验室GC-FID：气相谱仪7890A（安捷伦公司）。
便携式非甲烷总烃分析仪：便携式非甲烷总烃分析仪3010-PLUS（北京乐氏联创科技有限公司）。
根据固定污染源废气总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定气相谱法（HJ 38-2017）规定的方法采集和保存样品，考虑样品实际中挥发性有机物易生成二次物质、发生解离吸附等反应，导致存储运输中发生成分变化，降低了监测准确性，所以本实验使用Tedlar气袋采集样品，避光保存，120℃加热，在采集样品后8h内完成样品分析。
1.4 仪器直接测定
自动连续监测设备：以催化氧化-氢火焰离子化检测(FID)为检测原理，先测量总烃浓度，再用催化氧化装置将非甲烷烃氧化掉，单独测甲烷浓度，再用总烃减去甲烷得到非甲烷总烃浓度。
便携式非甲烷总烃分析仪：与自动连续监测设备原理一致，采用全程加热方式进行测量。
1.5 自动连续监测设备性能测试
1.5.1 零点漂移和量程漂移
逃生系统仪器通入零气，校准仪器至零点，记录Z
0i
，24h 后，在通
入零气，待读数稳定后记录零点读数Z
i
，用（Z
i
-Z
0i
）/仪器满量程，计算出零点漂移为0.36%。仪器通入高浓度标气，校准仪器
至该标准气体的浓度值，记录S
0i账户管理
，24h 后，在通入同一气体，
待读数稳定后记录零点读数Si，用（S
衣帽i
-S
0i
）/仪器满量程，计算出量程漂移为0.12%。
1.5.2 示值误差
依次通入浓度为16mg/m3、43mg/m3、80mg/m3标准气体，读数稳定后分别记录示值，再次通入零气，重复上述步骤3次，计算待测系统每种浓度标准气体测量误差相对于满量程的百分比得出最大示值误差为-0.53%。
1.6 非甲烷总烃比对测试
参照相关技术要求和标准对某化工公司固定污染源同时作
研 究·RESEARCH
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在线监测、手工监测、便携式非甲烷总烃分析仪监测，并且进行6次平行测验，并将监测结果做比对，结果见表1。
序号在线监测数据
（mg/m3）
手工监测数据
（mg/m3）
相对误差
（mg/m3）
便携式仪器监测
数据（mg/m3）
相对误差
（mg/m3）
1 3.68 6.23-2.55 4.51-0.83
2 3.15 5.56-2.41 4.23-1.08
3 2.2
4 4.42-2.18 4.25-2.01
4 2.
5 5.53-3.03 4.06-1.56
5 2.18 3.98-1.8 3.68-1.5
十字花封控6 2.45 4.58-2.13 4.07-1.62
均值 2.70 5.05-2.35 4.13-1.43
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2 结果与分析
2.1 结果分析
因生产工况问题，现场测试过程中非甲烷总烃波动较小，自动连续监测系统与便携式非甲烷总烃分析仪、实验室GC-FID 3种仪器波动变化趋势较为一致，在线监测测试数据几乎都是每组的最低值。自动连续监测系统相对手工监测数据和便携式非甲烷总烃分析仪数据相对误差分别为-2.35%和-1.47%；自动连续监测系统和便携式非甲烷总烃分析仪的相对误差一致性更好，相对误差结果均能满足HJ1013-2018的要求。而在工况稳定的情况下，手工监测数据的离散性相对较大。
2.2 数据出现偏离的原因
三种仪器的工作原理不同，手工法监测非甲烷总烃原理为GC-FID，而在线监测设备和便携式非甲烷总烃分析仪所使用的原理为催化氧化-FID。GC-FID原理为将气体样品直接注入具氢火焰离子化检测器的气相谱仪，分别在总烃柱和甲烷柱上测定总烃和甲烷的含量，两者之差即为非甲烷总烃的含量。同时以除烃空气代替样品，测定氧在总烃柱上的响应值，以扣除样品中的氧对总烃测定的干扰。而催化氧化-FID法，与谱-FID法最大的区别在于，不是使用谱柱分离甲烷，而是使用甲烷切割器(高温催化氧化炉)分离甲烷。
自动连续监测设备和便携式非甲烷总烃分析仪的原理均是催化氧化-FID法，催化氧化单元要将除甲烷以外的其他有机化合物全部转化为二氧化碳和水，因此测试总烃和甲烷为非同步气体样品。而手工法监测非甲烷总烃原理为GC-FID法测试甲烷和非甲烷总烃是同步气体样品，因此也会导致测试结果产生偏差。
非甲烷总烃的气袋采样周期为10min, 自动连续监测系统响应时间约为50s、而便携式非甲烷总烃分析仪测试频率约为30s，样品的取样时间不一致，进样频率不同，直接导致实际样品测试结果发生偏差；自动连续监测设备和便携式非甲烷总烃分析仪主要的预处理是采样管线全程加热和过滤，而手工法从气袋采样结束到实验室分析中间时间间隔约为3h，样品储存运输中部分样品发生解离、反映、吸
附，或是二次生成物质导致待测物质含量变化，相对而言便携式设备和自动连续监测系统的3组数据更为接近。
3 结论与建议
在固定污染源非甲烷总烃连续在线监测中，通过比对在线监测与手工检测、便携式监测而言，可明显了解不同检测方式结果存在差异性。本次实验中，通过结果对比可知，三种方式进行非甲烷总烃检测结果存在不同，自动监测结果与便携式GC-FID检测结果一致性相对较好，三者均可满足检测需求。
相对于通过现场采集样品，然后送回实验室采用气相谱法(GC)测定，整个过程耗时较长，自动连续监测设备和便携式非甲烷总烃分析仪均可以在保准准确度的前提下满足监测代表性和时效性的要求，实现快速、定量监测。
在非甲烷总烃自动连续监测系统比对监测时，便携式非甲烷总烃分析仪比实验室GC-FID相对误差更小、准确度更优、时效性更好、更便携、更能快速反映污染物浓度的变化情况。
为此，提出三点建议：①在标准和政策允许以非甲烷总烃作为VOCs综合性控制指标时或希望能实时反映固定污染中挥发性有机物的变化情况时，应考虑自动连续监测设备和便携式非甲烷总烃分析仪进行监测。②在进行非甲烷总烃自动连续监测系统验收和质控比对时，气袋材质、温度、采样运输时间
等因素可能对手工采样结果产生较大影响，同时手工采样与自动连续监测系统采样时间较难一一对应，其比对结果可靠性相对较差。建议在标准允许的情况下选择便携式非甲烷总烃分析仪作为参比方法进行比对监测。③加强人员能力水平，应该通过聘请专业技术人员，或通过线上线下培训，实践训练，讲座等方式，掌握便携式各类非甲烷总烃监测设备的原理，增强设备选型或使用中出现的问题，避免由于采样或操作失误造成监测结果准确性降低。
参考文献
[1]王建鑫，王贵，刘凯，等.基于气相谱法危废品仓库中非甲烷总烃在线监测系统研制[J].化学分析计量，2020，29(2):106-109+117.
[2] 宋钊，曹爱丽.固定污染源非甲烷总烃测定中气袋影响研究[J].环境科学与技术，2020，43(S1):57-61.
[3]韩颖，谢馨，秦承华.固定污染源非甲烷总烃自动连续监测系统比对监测[J].环境监控与预警，2019，11(4):24-27.
作者简介
任祥（1993-），男，汉族，陕西宝鸡人，本科，助理工程师，研究方向为环境监测。
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