环保科普|为什么NHMC测量数值小于VOCs？

    在VOCs的监测中经常出现非甲烷总烃的测量数值要小于总挥发性有机物的测量数值，这是为什么呢？

    FID检测原理

    FID（氢火焰离子化检测器）几乎对所有的有机物都有响应，而对无机物、惰性气体或火焰中不解离的物质等无响应或响应很小。

    由于其对烃类灵敏度较高，被广泛用于挥发性碳氢化合物和许多含碳化合物的检测。

    FID的工作原理是以氢气在空气中燃烧为能源，载气（N2）携带被分析组分和可燃气（H2）从喷嘴进入检侧器，助然气(空气)从四周导人，被侧组分在火焰中被解离成正负离离子，在极化电压形成的电场中，正负离子向各自相反的电极移动，形成的离子流被收集极收、输出，经阻抗转化，放大器（放大107～1010倍）便获得可测量的电信号，FID离子化的机理近年才明朗化，但对烃类和非烃类其机理是不同的。

    为什么非甲烷总烃（NHMC）数值比VOCs低

    有研究者在对FID检测器校正因子的理论计算中发现，对与烃类化合物包括烷烃、烯烃、芳香烃等即对只与碳氢元素相连的碳原子其相对离子化效率为100%，也就是几乎所有的碳原子在FID检测器上都会有响应，而对于一些羟基、羰基、羧基、酯类化合物而言，其相对离子化效率要小于100%，当碳氧以单键相连时，仍有部分碳可形成CHO+，当是碳氧双键相连时，碳原子几乎不能形成CHO+，其结果就是FID检测器对含氧类挥发性有机物的响应要比烃类化合物的小，其响应值大小：烃类化合物＞羟基化合物＞羟基化合物＞羰基化合物＞羧基化合物＞酯类合物。

    有的研究者发现印刷行业中非甲烷总烃的测量数值要小于总挥发性有机物的测量数值，他们认为这主要是由于挥发性有机物的种类、两者计算时所选的参比物不同以及检测器的灵敏度等不同造成的，在印刷行业中其化合物的种类主要是含氧类化合物，这类化合物在氢火焰离子化检测器（FID）的响应值比较低。

    另外非甲烷总烃进行计算时按照标准方法是以碳为参比物进行计算浓度，虽然对于烃类化合物，FID的响应值与化合物中含有碳-氢键的个数成正比，但对非烃类化合物，其响应机理比较复杂，由于所含官能团的不同而不同，基本上是只与碳氢元素相连的碳原子能转化成甲烷，而与杂原子相连的碳原子则有可能转化成在FID检测器上没有响应的一氧化碳等，这也可能造成以非甲烷总烃作为评价因子来评价大气中挥发性有机物的污染程度时，使其结果偏低。

    研究者通过比较化工园区空气中非甲烷总烃与挥发性有机物的定量关系，提出了空气中非甲烷总烃与挥发性有机物的定量关系可以通过有效碳质量浓度建立，即非甲烷总烃有效碳质量浓度与挥发性有机物有效碳质量浓度之和相等。

    在VOCs的监测中经常出现非甲烷总烃的测量数值要小于总挥发性有机物的测量数值，这是由于总挥发性有机物是对废气中的单项VOCs物质进行测量，加和得到VOCs物质的总量，以单项VOCs物质的质量浓度之和计非甲烷总烃的测量是氢火焰离子化检测器有响应的除甲烷外的气态有机化合物的总和，以碳的质量浓度计。由于在有些行业中其废气的种类主要是含氧类化合物，这类化合物在氢火焰离子化检测器（FID）的响应值比较低，这造成以非甲烷总烃作为评价因子来评价大气中挥发性有机物的污染程度时，使其结果偏低。