非甲烷总烃是什么

国内外VOCs是如何表征和测量？

国外表征和监测方法

国外主要以TOC来表征VOCs，通过分析方法的不同而赋予TOC不同的内涵。美国的分析

方法最为完整，有“方法18”“方法25”“方法25A”“方法25B”等。其中，“方法

18”是通过气相色谱将混合气体中主要有机物分离后，采用氢火焰离子化(FID)、光离子化

检测器(PID)、电子捕获(ECD)、电导检测器(ELCD)或者其他检测器逐一定量并加和后的总

有机化合物，在正式分析前需要预调查和预采样分析，当出现不确定的色谱峰时，推荐采用

GC-MS法加以鉴别，主要应用于工业污染源排放VOCs的种类鉴定和浓度测定。

“方法25”测定的是非甲烷气态有机化合物(TGNMO)，可以半连续自动检测，通过色谱分

离柱(碳分子筛填充柱)使CO、CO

2

和CH

4

从非甲烷有机物(NMO)中分离出来，然后将NMO

氧化为CO

2

，再还原为CH

4

，由FID检测器定量测得TOC浓度。

由于“方法25”将所有的NMO都氧化为CO

2

，因此几乎测定了所有的有机物，这与国内

NMHC的测定方法明显不同。美国的“方法25A”主要用于在线监测，是采用废气直接进

入FID检测器的方法，而且不再扣除甲烷，与中国台湾地区总碳氢化合物(THC)的分析方

法相似；同时，“方法25B”也可用于在线监测，采用的检测器是非分散红外检测器(NDIR)，

而不是FID。

日本颁布了《揮発性有機化合物濃度の測定法》，给出了VOCs的分析测试方法。由于通

常使用的VOCs是各种成分的混合物，因此日本不单独测定某种具体物质的浓度，而是使

用TVOC值，即换算成每立方米废气中的碳含量，采用FID或者非分散红外法测定。TVOC

浓度的计算方法与美国的“方法25A”和“方法25B”比较一致，但具体浓度计算方法却

有很大的不同。

欧盟通过《EN12619：2013固定源排放-总气态有机态质量浓度测定连续氢火焰离子化检

测器方法》整合了EN12619—1999和EN13526—2002两个方法标准，以TVOC表示，

但此处的TVOC为总挥发性有机碳(totalvolatileorganiccarbon)，与生态环境部发布

的GB37822—2019《挥发性有机物无组织排放控制标准》等提出的TVOC以质量浓度直

接加和方法的内涵明显不同；该方法使用FID直接测定挥发性有机物组分(以碳计)，同时给

出了基于氧含量、水含量折算的公式。

综上，采用综合性表征方法是国际上的共识，其中采用FID测定VOCs的方法可以用于连

续在线测定，不同之处在于是否扣除甲烷。美国的新固定源排放标准均设定有对应的检测方

法，针对涂装等溶剂使用行业的排放源(包括金属表面涂装、汽车表面涂装、磁带和商标平

面涂层、大型电气表面涂装、轮胎制造、印刷、聚合物表面涂装等)的VOCs监测均推荐采

用“方法25”，即采用FID测定；而针对反应合成的排放源(如聚合物加工、有机合成等)

则规定采用“方法18”进行物种检测。

国内表征和监测方法

目前国内关于VOCs的表征和监测也有很大的不同。针对污染源排放VOCs的测定，国家

发布的分析方法标准包括关于非甲烷总烃的HJ38—2017《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》和关于挥发性有机物的HJ734—2014《固定污染源废气

挥发性有机物的测定固相吸附-热脱附/气相色谱-质谱法》，前者采用FID直接测定除甲烷

之外的其余有机化合物的总量，虽然对所有的有机物都有所响应，但对碳氢化合物的响应最

佳，最终NMHC是以碳计；

后者采用固相吸附-热吸附/气相色谱-质谱法测定有机化合物，包括丙酮、异丙醇、正己烷、

乙酸乙酯、苯、六甲基二硅氧烷、3-戊酮、正庚烷、甲苯、环戊酮、乳酸乙酯、乙酸丁酯、

丙二醇单甲醚乙酸酯、乙苯、对/间二甲苯、2-庚酮、苯乙烯、邻二甲苯、苯甲醚、苯甲醛、

1-癸烯、2-壬酮、1-十二烯等24种物质，以具体物质的质量浓度直接加和计算。

当然，在国家或地方行业排放标准中也曾引用过国外的一些分析方法，如GB21902—2008

《合成革与人造革工业污染物排放标准》在附录中参照美国“方法18”提出了气相色谱法

的分析方法，可以实现苯、甲苯、DMF、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二辛酯、癸二酸

二辛酯、乙酸丁酯、2-丁醇、环己酮、氯乙烯单体、2-丁酮、丙酮、异丙醇、二甲苯、乙苯、

乙酸乙酯、二甲基环己烷、二甲胺、丙醇等19种物质的检测；

天津市在DB12/524—2014《工业企业挥发性有机物排放控制标准》的附录中引用美国“方

法14A”和“方法18”，规定对100多种污染物进行检测；广东省在相关排放标准中参照

美国TO-17方法检测沸点位于-159~200℃区间的物种。即使如此，一些工业区和固定源

的排放检测结果均表明固定源排放的VOCs物种繁多，以上方法都无法全部覆盖。

自2015年以来，我国地方排放标准中针对VOCs的表征方法主要有HJ38—2017《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》和HJ734—2014《固定污染源

废气挥发性有机物的测定固相吸附-热脱附/气相色谱-质谱法》两种，前者被GB16297—

1996《大气污染物综合排放标准》以及北京市、上海市、福建省、重庆市、河北省、陕西

省颁布的VOCs相关排放标准所采用，后者则被山东省、湖南省、江苏省、河北省在家具

制造或者青霉素制造的行业排放标准所采用，但采用HJ734—2014方法可以检测的物种

明显不能适用于这些行业排放物种控制的需要。

中国台湾地区规定了NMHC(NIEA718.10C)、THC(NIEA433.71)以及挥发性有机物

(NIEA721.70B)的不同分析方法，近期开始逐步调整到以THC为核心的表征与监测体系。

上海市率先制定了《上海市固定污染源非甲烷总烃在线监测系统安装及联网技术要求(试

行)》(沪环保总〔2015〕465号)，明确了企业应在末端治理装置前后分别安装NMHC在

线监测设备，并明确要求采用FID作为检测器；

2018年又发布了DB31/T1090—2018《环境空气非甲烷总烃在线监测技术规范》，对环

境空气的NMHC监测进行了规范。

2016年北京市发布了DB11/T1367—2016《固定污染源废气甲烷/总烃/非甲烷总烃的测

定便携式氢火焰离子化检测器法》，确定使用FID测定NMHC；2017年发布了DB11/T1484

—2017《固定污染源废气挥发性有机物监测技术规范》，增加了特征污染物的在线监测技

术规范。广东省于2016年发布了DB44/T1947—2016《固定污染源挥发性有机物排放连

续自动监测系统光离子化检测器(PID)法技术要求》，规定可以采用PID测定NMHC；2018

年，生态环境部发布了HJ1013—2018《固定污染源废气非甲烷总烃连续监测系统技术要

求及检测方法》，规定了采用FID测定NMHC是法定的在线监测方法。

尽管NMHC的分析方法发布比较早且比较成熟，但实际上应用结果并不理想。国内外很多

研究发现，NMHC在检测的准确性和稳定性上都存在局限性。如韩颖等对南京市某典型企

业固定污染源排放的非甲烷总烃在线监测系统进行了研究，发现在线监测系统线性误差与量

程漂移可以满足当前阶段管理要求，便携式分析仪结果相对误差(3.72%)较小，手工监测结

果相对误差(48.3%)较大；马月云也发现，在检测焚烧废气排放的NMHC时，焚烧废气较

大的湿度会导致手工监测和在线监测存在差异，且在线监测效果优于手工监测。

杭州市DB3301/T0277—2018《杭州重点工业企业挥发性有机物排放标准》首次采用了

THC作为控制项目之一。总体上看，国内外对VOCs综合表征方法的发展趋势也是逐步考

虑以THC为主的连续监测方法，以降低成本、提高稳定性。