化工园区VOCs监管利器 单光子电离源质谱仪
随着化工企业入园工作进程加快，化工园区的VOCs防治工作将是将来VOCs防治工作的主要方向。针对化工园区的VOCs检测及溯源的需求，单光子电离源飞行时间质谱（SPIMS系列仪器）诞生。该仪器技术采用先进的PDMS膜进样系统，具备1～500分子质量范围内的气体因子全谱分析能力，能够对VOCs气体进行实时在线监测。
化工园区VOCs监管利器 单光子电离源质谱仪
VOCs（挥发性有机物）是重要的大气污染物，其在空气中普遍存在，特点是活性强，极易发生大气光化学反应，并且严重影响人体健康和大气环境，是引起大气臭氧超标、PM2.5重污染的关键前体物。
随着相关政策的出台和实施，VOCs的污染控制工作是我国大气污染控制的重点工作之一。化工行业则是VOCs排放的主要行业，其排放比重大。化工行业在环境保护和新一轮产业结构调整的双重压力下，以及在国家和地方的许多扶持政策下，化工行业的企业向集团化、大型化转化，形成了许多化学工业集中区。而且，随着化工企业入园工作进程加快，化工园区的VOCs防治工作将是将来VOCs防治工作的主要方向。
化工园区是由不同化工企业的聚集发展而形成的，其所涉及的产品种类众多，污染组分复杂，无组织排放普遍。当发生居民投诉、企业偷排漏排等问题时，缺乏有效的检测手段能够快速实时地对化工园区排放的VOCs进行检测，则更难以对VOCs污染事故源头进行追溯，从而无法有效地来对企业的VOCs排放进行监管和改善。
针对化工园区的VOCs检测及溯源的需求，广州禾信公司单光子电离源飞行时间质谱（SPIMS系列仪器）诞生。该仪器技术居于国际领先地位，采用先进的PDMS膜进样系统，不需要对样品进行预处理，直接进样直接分析（包括直接进水样），响应速度为毫秒级（全组份监测10谱/秒），具备1～500分子质量范围内的气体因子全谱分析能力，能够对VOCs气体进行实时在线监测，与传统分析方法相比检测周期短，检测数据多质谱峰信息丰富，能够极大地节省人力物力，同时能够实现挥发性有机污染物来源解析。SPIMS相对于传统VOCs检测方式，是在技术上的一大革命，目前已经在上海、河北、江苏、广东等各地开展了应用。
SPIMS在化工园区VOCs检测当中具有快速、准确、实时三大优势。同时，结合禾信自主知识产权的化工园区污染溯源系统，可以VOCs进行污染溯源工作。
SPIMS能够快速检测空气中的VOCs成分。在上海某石化厂应用当中，对石化园区内四个单元的100余个点位进行气袋采样分析，运用SPIMS可以在十个工作日以完成对上述点位的检测和分析，能够快速掌握一个化工园区的挥发性有机物排放特征，从而对VOCs监管做到有的放矢。
SPIMS可以对化工园区中的典型恶臭类物质精确定性定量分析。以最为典型的石化园区为例，石化行业异味影响最大的是有机硫类恶臭物质，以甲硫醇为代表的有机恶臭类物质由于其在空气中仅为1—10ppb时就可以闻到臭味，对仪器的检测限提出了极高要求。并且，由于甲硫醇的化学不稳定性，传统的VOCs检测手段大多需要对样品经过预处理或者通过GC等手段分离后才能对VOCs进行检测，大多数仪器难以准确得对低浓度进行定性定量分析。而SPIMS由于无需对样品进行预处理，样品分析没有损失，同时结合飞行时间质谱仪，能够精确地对有机硫化物进行定性定量分析。
SPIMS能够快捷的运用到化工园区空气污染应急检测当中。传统的VOCs检测手段分析数据需要较长时间，SPIMS采用了直接进样的飞行时间质谱技术，能够在10分钟内进行现场数据分析。SPIMS具有高时间分辨率，最快可以秒级出数据，能够在极短的时间内，对现场的污染情况进行判断，并且可以最真实地反映现场的浓度的实时变化趋势。在2015年发生的天津爆炸事故当中，禾信SPIMS在距离爆炸中心3公里范围内，每个小时为天津市环境监测站提供数据，为此次爆炸事故的环境空气应急事件提供了重要数据。
SPIMS结合定制的污染溯源软件可以实现对化工园区的污染排放溯源。结合SPIMS，禾信公司定制开发了化工园区污染溯源系统。由于不同的企业排放的特征物种不同，运用SPIMS检测代表企业排放特征的质谱图，称之为企业排放指纹。根据检测所得污染源谱图的差异性建立不同污染源的VOCs指纹数据库，结合风速风向等气象参数，傅里叶变换进行校准并利用最小非负二乘法进行多元校正计算污染来源，计算得出不同企业对监测点的贡献率。运用该系统，可以定量给出企业对化工园区的污染敏感点的污染贡献量。
SPIMS的出现解决了化工园区VOCs监管的一系列重要问题，能够快速、实时、准确地反映化工园区的VOCs排放特征，结合定制的化工园区污染溯源模型，可以定量给出污染来源的贡献率。SPIMS正在成为化工园区监管部门管理VOCs污染排放的一把利剑。
