非甲烷总烃、VOCs、TVOC的区别及其应用

文章导读

在环境监测及评价过程中，非甲烷总烃、TVOC、VOCs是常见的有机污染物表征指标。这些指标对于环境监测有重要意义，但是由于含义、监测项目、监测方法等的差异又极易混淆。而在不同的环境监测过程中，选用合适的监测指标，进而采用正确的监测方法及评价体系，其监测结果才具有可信度。因此，正确区分非甲烷总烃、TVOC、VOCs之间的差异并运用于实践工作中，是环境工作者的必备技能。

▲来源：VOCs减排工作站

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在环境监测及评价过程中，非甲烷总烃、TVOC、VOCs是常见的有机污染物表征指标。这些指标对于环境监测有重要意义，但是由于含义、监测项目、监测方法等的差异又极易混淆。而在不同的环境监测过程中，选用合适的监测指标，进而采用正确的监测方法及评价体系，其监测结果才具有可信度。因此，正确区分非甲烷总烃、TVOC、VOCs之间的差异并运用于实践工作中，是环境工作者的必备技能。

一、定义不同

1.非甲烷总烃(NMHC，non-methane hydrocarbon)：根据《大气污染物综合排放标准详解》，非甲烷总烃是指除甲烷以外所有碳氢化合物的总称，主要包括烷烃、烯烃、芳香烃和含氧烃等组分。作为大气污染物的非甲烷总烃，实际上是指具有C2-C12的烃类物质。《固定污染源废气 总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 气相色谱法 HJ/T 38-2017》中将非甲烷总烃定义为从总烃中扣除甲烷以后其他气态有机化合物的总和。
2.TVOC(Total Volatile Organic Compounds)是《室内空气质量标准 GB 18883-2002》中总挥发性有机化合物的简称，主要指利用Tenax GC或Tenax TA采样，非极性色谱柱(极性指数小于10)进行分析，保留时间在正己烷和正十六烷之间的挥发性有机化合物。世界卫生组织(WHO，1989)对总挥发性有机化合物(TVOC)的定义为，熔点低于室温而沸点在50～260℃之间的挥发性有机化合物的总称。3.VOCs(Volatile Organic Compounds)具有多种定义：美国ASTM D3960-98标准将VOC定义为任何能参加大气光化学反应的有机化合物。美国联邦环保署(EPA)的定义：挥发性有机化合物是除CO、CO2、H2CO3、金属碳化物、金属碳酸盐和碳酸铵外，任何参加大气光化学反应的碳化合物。从非甲烷总烃、TVOC、VOCs的定义可以看出，非甲烷总烃主要指C2到C12之间的烃类物质，TVOC主要指C6到C16之间的挥发性有机化合物，VOCs的范围相对较广，基本上包含了所有的挥发性有机污染物。

二、监测保准方法不同

1.非甲烷总烃的测定方法

《空气和废气监测分析方法(第四版增补版)》非甲烷总烃的测定方法有三种，分别为《总烃和非甲烷总烃测定方法一》、《总烃和非甲烷总烃测定方法二》和《气相色谱法测定非甲烷烃测定方法三》。方法一和方法二均用气相色谱仪氢火焰离子化检测器分别测定空气中总烃及甲烷烃的含量，两者之差即为非甲烷烃的含量，测定结果以甲烷计;方法三采用GDX-102及TDX-01吸附采样管在常温下采集空气样品，非甲烷烃被吸附采样管吸附，加热解吸后，导入气相色谱仪，用火焰离子化检测器测定，测定结果以正戊烷计算。《固定污染源废气 总烃、甲烷和非甲烷总烃的测定 气相色谱法 HJ/T38- 2017》主要采用双柱氢火焰离子化检测器气相色谱仪，注射器或气袋直接进样，分别测定样品中总烃和甲烷含量，以两者之差得到非甲烷总烃含量，测定结果以碳计。2.TVOC的测定方法《室内空气质量标准GB 18883-2002》附录C室内空气中总挥发性有机物(TVOC)的检验方法(热解吸/毛细管气相色谱法)中使用Tenax GC或Tenax TA进行采样，采样后，将吸附管加热，解吸挥发性有机化合物，待测样品随载气进入毛细管气相色谱仪。用保留时间定性，峰面积或峰高定量。保留时间在正己烷与正十六烷之间的所有未识别化合物的峰面积或峰高以甲苯计，所得浓度与已识别的化合物浓度的总和即为TVOC的浓度。3.VOCs《空气和废气监测分析方法(第四版增补版)》中有两种方法测定VOCs，分别为《固体吸附 脱附气相色谱-质谱法》和《用采样罐采样气相色谱-质谱法》。《固体吸附 脱附气相色谱-质谱法》用吸附管对空气进行采样，加热解吸后，由载气带入气相色谱的毛细柱中，经色谱分离后由质谱进行VOCs的定性定量分析;《用采样罐采样气相色谱-质谱法》用经特殊处理的不锈钢罐采集空气样品，对样品进行预浓缩并除去惰性气体，用气相色谱分离，质谱或其他检测器测定环境空气中的VOCs。《四川省固定污染源大气挥发性有机物排放标准 DB51/ 2377-2017》附录I VOCs的测定 便携式氢火焰离子化检测器法中规定了固定污染源有组织和无组织排气中VOCs的测定方法，用气袋对样品进行采集，将样品直接进入氢火焰离子化检测器中检测，得到挥发性有机物总量(以碳计)和甲烷(以碳计)的含量，两者之差即为VOCs的含量。从非甲烷总烃、TVOC、VOCs的监测标准方法可以看出，三者使用氢火焰离子化、质谱检测器等进行检测。由于采样介质的差异，样品前处理的方法也各不相同，结果的计算方式也各有差异。

三、评价标准

1.质量标准
国家没有制定非甲烷总烃和VOCs的质量标准，分别按照《大气污染物综合排放标准详解》中的2mg/m3和《室内空气质量标准 GB 18883-2002》TVOC的标准作为计算依据。TVOC执行《室内空气质量标准 GB 18883-2002》的质量标准。2.排放标准非甲烷总烃执行《大气污染物综合排放指标 GB 16297-1996》中的排放限值(有行业排放标准的按照行业排放标准执行，如《橡胶制品工业污染物排放标准 GB 27632-2011》、《储油库大气污染物排放标准 GB 20590-2007》、《汽油运输大气污染物排放标准 GB 20591-2007》、《加油站大气污染物排放标准 GB 20592-2007》等)。TVOC首先选择执行行业污染物排放标准(如《涂料、油墨及胶粘剂工业大气污染物排放标准 GB 37824-2019》、《制药工业大气污染物排放标准 GB 37823-2019》、《合成革与人造革工业污染物排放标准 GB 21902-2008》等)。四川省制定的《四川省固定污染源大气挥发性有机物排放标准 DB51/ 2377-2017》中规定了不同行业的VOCs排放限值。

本文编辑：陈伟浩

统筹：李晓佳

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