簡介
揮發(fā)性有機化合物（VOCs）已經(jīng)被公認為主要的空氣污染源，相關部門將其作為一級污染和二級污染（例如：光化學煙霧）根源進行管制。美國環(huán)境保護署根據(jù) 1990 年《清潔空氣法》（CAA）確定了 189 種有害空氣污染物，其中 51% 是揮發(fā)性有機化合物。《清潔空氣法》為空氣中揮發(fā)性有機化合物和臭氧污染的監(jiān)測提供了進一步的法規(guī)和指導。美 國 環(huán) 境 保 護 署 的《臭 氧 前 體 物 取 樣 和 分 析 的 技 術 支 持 文 件》（EPA/600-R-98/161(1998)） 1 列出了 57 種臭氧前體物目標分析物，而美國各州也提出了建立光化學評估監(jiān)測站（PAMS）的要求。
2017 年，美國環(huán)境保護署就所有光化學評估監(jiān)測站發(fā)布了指導意見 2，強烈建議這些站點通過氣相色譜法 3 分析 27 種主要化合物和 37 種可選化合物，以每小時為周期收集特定揮發(fā)性有機化合物的測量值。同年，中國也出臺相應法規(guī)，要求相關機構(gòu)監(jiān)測 PAMS第一版指南中規(guī)定的 57 種揮發(fā)性有機化合物，13 種醛類和酮類化合物，以及 47 種鹵代烴化合物和含氧揮發(fā)性有機化合物。
珀金埃爾默 TurboMatrix™ 300 TD 是一款高效的熱脫附儀，專門用于 C2‒C12 碳氫化合物的自動取樣和濃縮。當與珀金埃爾默 Clarus® GC 聯(lián)用時，Turbomatrix™ 300 TD 可根據(jù)監(jiān)管要求，輕松準確地分析環(huán)境空氣樣品中的揮發(fā)性有機化合物含量。這套系統(tǒng)是臭氧前體物分析的黃金標準，具有重現(xiàn)性高、定量限低的優(yōu)點。
本文詳細介紹了利用珀金埃爾默 TurboMatrix Online 300 TD和 Clarus 580 GC 監(jiān)測多種揮發(fā)性有機化合物的方法。本應用報告顯示，監(jiān)測結(jié)果具有良好的再現(xiàn)性、線性和檢出限值。

實驗
儀器
本實驗中，我們使用珀金埃爾默 Clarus 580 Dual GC/FID 和TurboMatrix Online 300 TD，具 體 實 驗 條 件 如 表 1 所 示。BP-1 色譜柱（50m×0.22mm×1.0μm）為主分析柱，直接與熱脫附傳輸管線相連。經(jīng)典的 Alumina PLOT 色譜柱則用于分離樣品中較輕的組分。較重的組分則采用中心切割技術進行分離，通過熔融二氧化硅毛細限流管和 D-Swafer™ 工具包切換到火焰離子化檢測器（FID）進行分析。系統(tǒng)原理圖見圖 1。
本研究采用增強型空氣監(jiān)測阱來濃縮目標化合物。依據(jù)之前一份關于環(huán)境空氣監(jiān)測的應用報告 4，在兩個強效吸附劑的前面設置一個由弱吸附劑組成的小緩沖區(qū)，可以提高較重組分的精度和回收率。
標準氣體
校準氣體混合物，PAMS 標氣和 TO-15 標氣皆購自 Linde Gas公司，并采用動態(tài)稀釋裝置（Besser Technology 公司）進行稀釋。

結(jié)果和討論
低碳通道和高碳通道校準標準的色譜圖如圖 2 和圖 3 所示，目標化合物具有良好的峰形和基線分離。中心切割時間設定為 9.8 分鐘，因此，洗脫時間早于順 -1,2- 二氯乙烯的化合物被切換到 PLOT 色譜柱進行進一步分離，其他化合物則通過毛細限流管后進行檢測。表 2-3 總結(jié)了濃度為報告限時的保留時間（RT）、方法動態(tài)范圍和信噪比（S/N）結(jié)果。所有化合物的線性系數(shù)（r2）均在 0.996 以上，這表明此次分析在濃度介于 1-40 ppbc 之間具有可靠性。通過在規(guī)定濃度下分析 6個重復樣品，確定了保留時間的穩(wěn)定性、峰面積精度和信噪比。

總結(jié)
本 文 利 用 配 有 在 線 空 氣 取 樣 附 件 的 TurboMatrix300 TD 熱脫附儀收集、濃縮和脫附各種揮發(fā)性有機化合物，再通過配有 D-Swafer 的 Clarus 580 GC 分析樣品。增強型空氣監(jiān)測阱提高了較重組分的分析精 度 與 回 收 率。本 文 各 項 數(shù) 據(jù) 顯 示 了 PAMS 和TO-15 標氣目標化合物列表中的各個組分的分析結(jié)果良好，進而體現(xiàn) Online TD-GC 系統(tǒng)具有良好的擴展應用范圍。

參考文獻
1. PAMS TAD http://www.epa.gov/ttn/amtic/files/ambient/pams/newtad.pdf.
2. PAMS Required Quality Assurance Implementation Plan
https://www3.epa.gov/ttnamti1/files/ambient/pams/PAMS%20Quality%20Assurance%20Implementation%20Plan_092716 V4.0.pdf.
3. https://www3.epa.gov/ttnamti1/files/ambient/pams/targetlist.pdf.
4. National EPA policy VOC monitoring in the key cities-2018.pdf.
5. Miles Snow, 2018. Improvements to Ambient Air Monitoring(U.S. EPA PAMS) Using a Clarus 690 Gas Chromatograph.PerkinElmer Application note.