秒级响应PTR-TOF质谱法为工业园区预警管控和源解析提供新思路

       在24小时的同步观测时段内，GC-FID/MS共观测到了33种高浓度VOCs，Vocus PTR-TOF共观测到了27种高信号值VOCs，SPI-TOFMS共14种（见图1）。三台不同原理设备在芳香烃的检测上具有较好的一致性，Vocus PTR-TOF在含氧化合物（CHOs）和含氮化合物（CHNs）的检测效果较好，且和GC结果有较好的一致性；GC-FID/MS在短链脂肪烃（AHs）的检测上效果较好。

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            从各污染物的时间变化趋势上看（见图2a），Vocus PTR-TOF检测到的芳香烃，异戊二烯，和以乙酸乙酯，丙酮，丁酮为代表的的醛酮类均与GC-FID/MS的检测结果有较好的一致性。在捕捉污染物的瞬时峰值浓度上看，高时间分辨率的两套快速质谱系统（如Vocus PTR-TOF或SPI-TOFMS），相对于将一小时内‘平均后’的GC-FID/MS数据，具有非常好的表现。

            从Vocus PTR-TOF单独测到的一些特征物种上看（见图2b），Vocus PTR-TOF对含氧类（CHOs）和含氮类（CHNs）的VOCs具有较好的检测效果，包括乙酸乙酯，乙腈、丙烯腈、DMF（二甲基甲酰胺）、二甲胺、乙酸、丙酸、乙醛，乙醇等。这些污染物大多是有毒或异味物质，相对于常规GC-FID/MS的检测结果来说，对园区管理者是一个重要的数据补充和决策依据。

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            此外，科学家们利用了此次Vocus PTR-TOF和GC-FID/MS的观测数据来进行污染物来源解析，确立了8种可能的排放因子，其中有机溶剂使用和石油化工是最主要的两类来源。在所有因子中，有4种是基于VocusPTR-TOF所检测数据，主要与CHOs和CHNs相关。从源解析的过程来看，Vocus PTR-TOF和GC-FID/MS所测到的不同种类的VOCs数据能够非常有效的互补，无论是在测量的时间分辨率、还是在对更多物种的定性补充上，这也为工业园区污染物排放预警和来源解析提供了一个新的思路。

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Huang, Y., Gao, S., Wu, S., Che, X., Yang, Y., Gu, J., Tan,W., Ruan, D., Xiu, G. and Fu, Q.: Stationary monitoring and sourceapportionment of VOCs in a chemical industrial park by combining rapiddirect-inlet MSs with a GC-FID/MS, Science of The Total Environment, 795,148639, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.148639,2021.