环境空气中总烃非甲烷专用

《2021年度国家生态环境监测方案》中明确“全国地级及以上城市开展环境空气NMHC监测工作”，且要求“自动监测”。目前，市场上常见的NMHC浓度的测定方法有两种，一种是差减法，另一种是直测法（又称“直接法”）。前者为我国早些年广泛采用，后者则是近两年被关注、重视并实践应用，且将成为监管趋势。NMHC的浓度特征和两种检测方法在介绍NMHC两个具体监测方法之前，其低浓度（ppb级，通常在几十到几百个ppb不等、甚至十几ppb）的特征理应被人所知。某种意义上来说，因为这一特征，“差减”成了无奈之举、因差减而出现的NMHC“0”值乃至“负值”俨然成为“必然”；也正是因为这一特征，即便是采用直测法的仪器，检测数据出现“ND（未检出）”亦纯属正常，在检测器前端增加预增浓处理环节成为必然选择。差减法按照传统定义，总烃指标准规定的测定条件下在气相色谱仪氢火焰离子化检测器（FID）上有响应的气态有机化合物的总和。nmhc则指上述条件下，从总烃中扣除甲烷以后其他气态有机化合物的总和。所谓“差减法”即自nmhc的这一概念界定而衍生：分别测定总烃和甲烷的浓度值，前者减去后者的差值即为NMHC浓度。理论上，差减法毫无逻辑漏洞。然而，理想很丰满、现实则骨干。在实践中，实际不尽如人意。众所周知，环境空气中甲烷的浓度值是ppm级（全球略有地域差，但通常在2ppm上下），而NMHC浓度，如前所述，为ppb级。这意味着，总烃和甲烷值相差甚微。这个“微”确实小，小到被减数（总烃值）和减数（甲烷值）两者任一数值在得出过程中稍有差池，就可能导致它“消失”（0）或者呈“负值”。而作为严谨、专业的分析测试人员，我们都知道，分析实验过程中的误差是不可避免的，只要它在可接受范围内。有时候，这个可接受范围甚至可以达到30%以内的偏差。然而对于差减法而言，这样的偏差简直是灾难。试想下，假定总烃浓度值为2.02ppm、甲烷浓度值是1.98ppm，它们中的任意一个出现30%哪怕10%的偏差都可能远远大于NMHC的真实浓度值。至此，分析实践中出现“0”值乃至“负值”就很好解释了。而这，也许正是《环境空气 总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 直接进样-气相色谱法》（HJ 604-2017）中将NMHC检出限设为0.07mg/m³（以碳计）、测定下限设为0.28mg/m³（以碳计）的原因。因此，差减法在实践中具有显而易见的局限性。直接法直接法这一称谓是相对于差减法而言的。顾名思义，采用该方法，NMHC是直接实测所得的数值。简单来说，样品经过预处理（预增浓+甲烷分离）后进入FID检测器，直接分析出NMHC浓度值。近两年，这一分析方法在学术界、监管层被广泛关注、重视，并最终为《环境空气非甲烷总烃连续自动监测技术规范（试行）》（总站气字（2021）61号文）所采纳。事实上，上个世纪90年代，“预处理+FID”技术路线直接测定NMHC即为美国EPA TO12方法所采用，Nutech是该标准方法的参与者并贡献了型号为8548的非甲烷总烃分析仪（该标准原文第7.5.1对此进行了列示），其时该产品使用制冷剂进行预处理。而这，也许正是《环境空气 总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 直接进样-气相色谱法》（HJ 604-2017）中将NMHC检出限设为0.07mg/m³（以碳计）、测定下限设为0.28mg/m³（以碳计）的原因。因此，差减法在实践中具有显而易见的局限性。图片转自美国epa to12标准方法Nutech的选择如上所述，Nutech是业内率先采用直接法的机构，并推动该技术路线为美国epa标准方法所采纳。在其后的发展过程中，基于技术应用的进步、实践经验的积累，Nutech不断对该技术方法进行优化改进（采用电子制冷取代制冷剂、并研制成功复合型吸附填充体等），将仪器的检出限降至0.5ppbc，以满足空气质量日渐改善背景下的NMHC监测需要。在中国，本着科学精神，Nutech采取发表技术论文、参与技术交流等不同方式在各个层面、各种场合推动NMHC直测法的应用。2016-17年，采用直测法的6000c先后在深圳、广州被采用；2018年，该型号产品在山东某化工园区厂届的nmhc监测中应用； 2019年，6000c在中国环境监测总站以及山东、上海、山西等省市环境监测部门、科研机构使用，直测法开始被学界、环境监管部门所关注； 2020年，新一代产品（6300）进入中国并参与相关标准的方法验证； 2021年，国家事权层面7个城市/国家级新区（北京、天津、石家庄、太原、济南、郑州、雄安新区）的7个点位开展挥发性有机物自动监测，其中nhmc监测项目的仪器为nutech6300。图片转自中国环境监测中心官方新闻展望2021年1月29日，《环境空气非甲烷总烃连续自动监测技术规范（试行）》（总站气字[2021]61号文，以下简称《规范》）发布，NMHC的直测法首次有了方法依据。在《规范》中，NMHC的检测限明确为更加符合实际的≤ 20 ppbc。虽然《规范》尚在试行阶段，但据悉相关标准正在编制中。

PGCM-5500A环境空气非甲烷总烃连续在线监测系统霍普斯自主研发生产采用直测法原理广泛适用于各种厂界非甲烷总烃在线监测场合已顺利通过中国环境监测总站检测成功获得中环协颁发的CCEP环保证书■PGCM-5500A型环境空气非甲烷总烃在线气相色谱仪完全符合HJ 604、HJ 1010、DB31/T 1090标准相关技术要求。■适用于各种厂界、空气站等环境空气质量监测领域。■产品可有效测定环境空气中非甲烷总烃含量。检测限小于10ppb。系统特点01分析仪升温速度快，柱箱内部温度更加均匀，且可快速排出可能存在的危险物质；具有常规、防爆等多种应用设计，可适用于不同安全需求检测；02直热型检测器可有效避免高沸点、高浓度样品的损失；采用带行程开关和压力监测实现双重安全保护。03载气、燃气、助燃气均可采用电子流量控制，PID算法调节抗干扰性强，测量精度高，测量精度可达±0.01ml/min。04智能化色谱处理系统，具有谱图智能识别、自动记录、自动诊断、自动报警及数据采集、处理、显示、储存、查询及输出功能。

根据《中国环境科学学会标准管理办法（试行）》的有关规定，经自愿申报、形式审查、专家论证等程序，团体标准《环境空气 非甲烷总烃、甲烷的测定 冷阱富集-直接进样-气相色谱法》项目通过了论证，拟正式立项。现将拟立项团体标准名称、牵头单位予以公示。公示期为2023年4月7日至4月21日。如对公示项目存在异议，请在公示期内与我会联系。联系人：高 强电 话：010-62246242通讯地址：北京市海淀区红联南村54号（100082）电子邮箱：gaoqiang3411@163.com