環保科普|為什么NHMC測量數值小于VOCs？

    在VOCs的監測中經常出現非甲烷總烴的測量數值要小于總揮發性有機物的測量數值，這是為什么呢？

    FID檢測原理

    FID（氫火焰離子化檢測器）幾乎對所有的有機物都有響應，而對無機物、惰性氣體或火焰中不解離的物質等無響應或響應很小。

    由于其對烴類靈敏度較高，被廣泛用于揮發性碳氫化合物和許多含碳化合物的檢測。

    FID的工作原理是以氫氣在空氣中燃燒為能源，載氣（N2）攜帶被分析組分和可燃氣（H2）從噴嘴進入檢側器，助然氣(空氣)從四周導人，被側組分在火焰中被解離成正負離離子，在極化電壓形成的電場中，正負離子向各自相反的電極移動，形成的離子流被收集極收、輸出，經阻抗轉化，放大器（放大107～1010倍）便獲得可測量的電信號，FID離子化的機理近年才明朗化，但對烴類和非烴類其機理是不同的。

    為什么非甲烷總烴（NHMC）數值比VOCs低

    有研究者在對FID檢測器校正因子的理論計算中發現，對與烴類化合物包括烷烴、烯烴、芳香烴等即對只與碳氫元素相連的碳原子其相對離子化效率為100%，也就是幾乎所有的碳原子在FID檢測器上都會有響應，而對于一些羥基、羰基、羧基、酯類化合物而言，其相對離子化效率要小于100%，當碳氧以單鍵相連時，仍有部分碳可形成CHO+，當是碳氧雙鍵相連時，碳原子幾乎不能形成CHO+，其結果就是FID檢測器對含氧類揮發性有機物的響應要比烴類化合物的小，其響應值大小：烴類化合物＞羥基化合物＞羥基化合物＞羰基化合物＞羧基化合物＞酯類合物。

    有的研究者發現印刷行業中非甲烷總烴的測量數值要小于總揮發性有機物的測量數值，他們認為這主要是由于揮發性有機物的種類、兩者計算時所選的參比物不同以及檢測器的靈敏度等不同造成的，在印刷行業中其化合物的種類主要是含氧類化合物，這類化合物在氫火焰離子化檢測器（FID）的響應值比較低。

    另外非甲烷總烴進行計算時按照標準方法是以碳為參比物進行計算濃度，雖然對于烴類化合物，FID的響應值與化合物中含有碳-氫鍵的個數成正比，但對非烴類化合物，其響應機理比較復雜，由于所含官能團的不同而不同，基本上是只與碳氫元素相連的碳原子能轉化成甲烷，而與雜原子相連的碳原子則有可能轉化成在FID檢測器上沒有響應的一氧化碳等，這也可能造成以非甲烷總烴作為評價因子來評價大氣中揮發性有機物的污染程度時，使其結果偏低。

    研究者通過比較化工園區空氣中非甲烷總烴與揮發性有機物的定量關系，提出了空氣中非甲烷總烴與揮發性有機物的定量關系可以通過有效碳質量濃度建立，即非甲烷總烴有效碳質量濃度與揮發性有機物有效碳質量濃度之和相等。

    在VOCs的監測中經常出現非甲烷總烴的測量數值要小于總揮發性有機物的測量數值，這是由于總揮發性有機物是對廢氣中的單項VOCs物質進行測量，加和得到VOCs物質的總量，以單項VOCs物質的質量濃度之和計非甲烷總烴的測量是氫火焰離子化檢測器有響應的除甲烷外的氣態有機化合物的總和，以碳的質量濃度計。由于在有些行業中其廢氣的種類主要是含氧類化合物，這類化合物在氫火焰離子化檢測器（FID）的響應值比較低，這造成以非甲烷總烴作為評價因子來評價大氣中揮發性有機物的污染程度時，使其結果偏低。