近年來，VOCs已經(jīng)成為環(huán)保行業(yè)內(nèi)的一個新興熱點(diǎn)。不僅越來越多的產(chǎn)業(yè)和資本開始關(guān)注這個方向，越來越多的企業(yè)和機(jī)構(gòu)也紛紛投身其中。從VOCs的治理到檢測；從VOCs的控制到溯源；從VOCs的形成機(jī)理到環(huán)境評估。作為全球最大的儀器儀表廠商，賽默飛也不斷地關(guān)注中國市場動向，及時調(diào)整自身的產(chǎn)品和技術(shù)來迎接這一波市場熱浪的考驗(yàn)。本文僅從市場和技術(shù)方面淺談對VOCs檢測設(shè)備發(fā)展的感想。

VOCs檢測設(shè)備已經(jīng)被推上了環(huán)保行業(yè)大潮的浪尖，相關(guān)的熱詞已經(jīng)成為網(wǎng)紅；原環(huán)保部長陳吉寧現(xiàn)場督查LDAR；污染企業(yè)要安裝VOCs在線檢測設(shè)備NMHC；臭氧前驅(qū)體PAMS檢測儀或?qū)⒊蔀榭諝赓|(zhì)量監(jiān)測站的下一個標(biāo)配等等。一時間，大家有些眼花繚亂。要討論VOCs檢測設(shè)備的發(fā)展，就要把它放在VOCs整個產(chǎn)業(yè)鏈條和環(huán)境環(huán)保要求的大背景之中去考慮。VOCs檢測設(shè)備的發(fā)展主要是由市場需求和技術(shù)發(fā)展兩個主線決定的。市場的需求決定了VOCs要檢測什么？檢測應(yīng)用場景是怎樣的？產(chǎn)品如何定價？技術(shù)的發(fā)展決定了怎么樣去檢測？能測到什么精度？檢測的成本和效率如何？身處互聯(lián)網(wǎng)時代，市場高度透明、瞬息萬變，技術(shù)層出不窮、一日千里。本文將基于我們對市場和技術(shù)的理解來展現(xiàn)和展望VOCs設(shè)備的發(fā)展趨勢。

VOCs檢測的類別及儀器需求

眾所周知，VOCs就是在一定的溫度和壓力條件下可以揮發(fā)為氣態(tài)的有機(jī)化合物。這個定義非常寬泛，涉及的有機(jī)化合物成千上萬。要檢測什么組分的VOCs就成為了檢測設(shè)備要面對的第一個問題。在吸收了美國和歐洲等先進(jìn)國家在VOCs監(jiān)測和治理的應(yīng)用基礎(chǔ)上，我國目前VOCs檢測組分可以分為以下3個大類：（如圖1）

第一類：能夠造成環(huán)境污染，產(chǎn)生臭氧和霾相關(guān)的VOCs組份。這一類的VOCs組分可以和氮氧化物在光化學(xué)反應(yīng)中產(chǎn)生臭氧以及PM2.5，直接造成環(huán)境污染，影響我們的空氣質(zhì)量。對這類組分，國際學(xué)術(shù)界已經(jīng)研究多年。主流觀點(diǎn)是采用美國EPA推出的PAMS臭氧前驅(qū)體，共有65種VOCs組分。（還有些擴(kuò)充的TO14，TO-15等不再詳述）

第二類：對人體健康有毒、有害的VOCs氣體，主要是指可以導(dǎo)致形成癌癥（例如笨、二甲苯等苯系物）和對人體有毒性（如氯乙烯）的VOCs組分。這些組分是根據(jù)國際癌癥研究以及毒理學(xué)研究來確定的。可以視為一類特征因子。

第三類：異味強(qiáng)烈的VOCs組分（如：甲硫醇、甲硫醚、二甲二硫醚）。這些組分逸散到空氣中將造成人們強(qiáng)烈的不適，影響人民生活。這類組分在美國EPA和我國的惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB14554-1993）中有所定義?？梢砸暈榱硪活惖奶卣饕蜃印?/p>

了解了VOCs檢測設(shè)備要測什么，我們下一步就要看看不同的應(yīng)用場景對于檢測設(shè)備有什么樣不同的需求。從大的方向上來看可以分成兩個維度：

污染源端：主要指VOCs的排放口和引起泄露的源頭。這個場景的特點(diǎn)是排放的VOCs濃度較高（從幾個ppm到幾千ppm）、現(xiàn)場的工況比較惡劣（高溫、高濕、高塵）。對于這類VOCs排放關(guān)鍵是要把總量降下來，對于檢測組分的細(xì)分要求不高，檢測設(shè)備關(guān)注的是測出的總量（如總碳?xì)?、非甲烷VOCs）和重點(diǎn)組分（如苯系物）。在這個場景中，往往是污染企業(yè)需要自己付錢去安裝檢測設(shè)備，因此對于價格相當(dāng)敏感。

大氣環(huán)境末端：這個應(yīng)用場景的主要特點(diǎn)是VOCs的濃度較低（幾個ppb甚至零點(diǎn)幾個ppb到ppm級別）這個場景往往是環(huán)保部門關(guān)注的重點(diǎn)，對于組分的細(xì)分和檢測精度要求更高。

五類污染源的檢測方式

至此，我們已經(jīng)看到了VOCs檢測儀器要面對的組分和應(yīng)用場景的復(fù)雜程度。從技術(shù)上看，如果要同時滿足這些應(yīng)用場景、組分、成本的要求幾乎是不可能的。因此，VOCs檢測設(shè)備發(fā)展的第一趨勢就是要適應(yīng)各種應(yīng)用場景的需求，不斷滿足細(xì)分領(lǐng)域里的組分、精度、成本等方面的要求。本文結(jié)合組分和應(yīng)用場景將檢測設(shè)備分了5類（如表1所示）。我們從這5類來看看其發(fā)展的趨勢。

一、對于固定污染源VOCs檢測設(shè)備發(fā)展而言，首先是要能適應(yīng)污染源現(xiàn)場的惡劣工況，其次是要滿足對于不同組分靈活性的要求，最后要能滿足污染企業(yè)對于低成本的要求。從技術(shù)上來看GC-FID是目前最適合的，而且會成為趨勢。該技術(shù)已經(jīng)成熟，可以滿足對于總量和各種組分的靈活性和精度要求。多年來在線色譜技術(shù)的發(fā)展結(jié)合CEMS采樣系統(tǒng)的完善，讓它能夠長時間在污染源的工況下穩(wěn)定工作，并且成本相較質(zhì)譜等其他技術(shù)有一定的優(yōu)勢。未來GC-FID技術(shù)還會有很強(qiáng)的生命力。另外一個趨勢是靈活的支持更多的特征因子檢測。這個趨勢的原動力在于當(dāng)總量控制下來之后，對于特征因子（如毒害氣體、惡臭氣體）的檢測要求會越來越高。2016年以來在浙江的“一廠一策VOCs監(jiān)測”以及各地區(qū)和行業(yè)的VOCs特征因子規(guī)范的紛紛出臺已經(jīng)在給這個趨勢做了背書。

二、對于環(huán)境空氣VOCs檢測設(shè)備的發(fā)展，多組分的能力和精度的提高是可以預(yù)見的趨勢。和污染源關(guān)心總量控制不同，環(huán)保部門就是要解析VOCs的組分，利用組分來做臭氧前驅(qū)體的分析和溯源。歐洲和美國的經(jīng)驗(yàn)告訴我們PAMS或者說臭氧前驅(qū)體的光化學(xué)站可能是我國下一步要發(fā)展的方向。因此，此類儀器發(fā)展的重點(diǎn)會傾向于VOCs全組分分析，特別是臭氧前驅(qū)體的檢測能力。技術(shù)上目前主要是基于預(yù)濃縮加GC-FID的系統(tǒng)和基于實(shí)驗(yàn)室GC/MS演進(jìn)的系統(tǒng)在角逐。但對于這類會有法規(guī)明確檢測組分的應(yīng)用來看GC-FID的系統(tǒng)可以滿足需求，而且成本和維護(hù)上的優(yōu)勢會更明顯。因此，前者勝出的趨勢會比較大。

三、對于VOCs泄露檢測主要是應(yīng)對無組織排放的應(yīng)用，就是大家熟悉的LDAR（泄漏檢測和修復(fù)）。由于這類應(yīng)用在過去20年內(nèi)發(fā)展的非常完善，從法規(guī)建立、執(zhí)行細(xì)則、檢測設(shè)備、質(zhì)量控制等方面都有成熟的經(jīng)驗(yàn)。因此，此類檢測設(shè)備將沿著手持、便攜、FID/PID雙檢測器的方向繼續(xù)發(fā)展。我國的LDAR未來的發(fā)展重點(diǎn)的不是設(shè)備而是如何更好貫徹和實(shí)施LDAR。

編輯：張偉