固定污染源废气中 VOCs（挥发性有机物）在线监测技术的误差分析与校准

1 固定污染源废气中VOCs 在线监测技术的误差来源分析

1.1 仪器设备误差

仪器设备误差是固定污染源废气中 VOCs 在线监测误差的重要来源之一。传感器作为仪器的核心部件，其精度直接影响监测结果。不同类型的传感器对 VOCs 的响应特性存在差异，可能导致测量值与实际值之间出现偏差。例如，某些传感器对特定种类的 VOCs 灵敏度较高，而对其他种类的响应较弱，从而造成部分组分的漏测或测量不准确。采样系统误差也不容忽视。采样探头的位置和安装方式不当，可能无法采集到具有代表性的废气样品。采样管路的材质和长度会影响样品的传输，导致 VOCs 在传输过程中发生吸附、冷凝等现象，使测量结果偏低。此外，仪器老化会导致其性能下降，稳定性变差。随着使用时间的增加，传感器的灵敏度降低、噪声增大，采样系统的密封性变差，这些都会引入额外的误差，影响监测数据的准确性。

1.2 环境因素误差

温度、湿度和压力等环境因素对 VOCs 在线监测结果有着显著影响。温度的变化会改变 VOCs 的物理状态和化学性质，影响其在气相和液相之间的分配。高温可能导致部分 VOCs 挥发加快，使测量结果偏高；而低温则可能引起 VOCs 的冷凝，导致测量值偏低。湿度的增加会使水蒸气与VOCs 竞争传感器表面的活性位点，降低传感器对 VOCs 的响应，从而产生测量误差。同时，高湿度环境还可能导致采样管路内积水，影响样品的传输和分析。压力的波动会改变废气的体积和浓度，使得测量结果与实际排放情况不符。此外，环境中的干扰物，如其他气体、颗粒物等，可能与VOCs 相互作用，干扰传感器的正常工作，导致监测结果出现偏差。

1.3 样品采集与处理误差

样品采集过程中的代表性问题是导致误差的关键因素。固定污染源废气的排放情况复杂，不同位置、不同时间的废气组成和浓度可能存在较大差异。如果采样点选择不当，采集的样品不能真实反映废气的整体排放状况，就会使监测结果失去意义。在样品处理过程中，也容易出现损失和污染问题。例如，在样品的存储和运输过程中，VOCs 可能会吸附在容器壁上，导致浓度降低。处理过程中使用的试剂和设备如果不干净，可能会引入新的污染物，影响测量结果。采样方法和处理流程的不合理也会对误差产生影响。例如，采样流量不稳定、处理时间过长等，都可能导致测量结果的不准确。

2 固定污染源废气中VOCs 在线监测技术的校准方法

2.1 实验室校准方法

实验室常用的校准方法有标准气体校准和标准物质校准。标准气体校准是将已知浓度的标准气体通入监测仪器，通过比较仪器测量值与标准气体浓度值，对仪器进行调整和校准。操作流程一般为：首先选择合适的标准气体，其浓度应覆盖监测仪器的测量范围；然后将标准气体以稳定的流量通入仪器，待仪器示数稳定后记录测量值；最后根据测量值与标准值的差异，对仪器进行校准调整。注意事项包括确保标准气体的纯度和稳定性，以及通入气体的流量和压力符合仪器要求。标准物质校准则是使用含有已知浓度 VOCs 的标准物质，通过一定的方法将其转化为气态后进行校准。操作时，需准确称量标准物质，采用合适的方法使其挥发并进入监测仪器，后续步骤与标准气体校准类似。使用标准物质校准时，要注意标准物质的保存条件和有效期，避免其性质发生变化影响校准结果。

2.2 现场校准方法

现场校准具有实时性和针对性强的特点，适用于对正在运行的固定污染源废气排放进行监测的仪器校准。当监测仪器在现场出现测量偏差或需要定期验证其准确性时，就需要进行现场校准。现场校准的具体方法有动态校准法和静态校准法。动态校准法是在废气排放现场，将标准气体按一定比例与实际废气混合后通入监测仪器进行校准。这种方法更接近实际测量情况，但操作难度较大，需要精确控制标准气体的流量和混合比例。静态校准法是将仪器置于一个相对稳定的环境中，通入标准气体进行校准，该方法操作相对简单，但可能无法完全模拟实际排放工况。现场校准面临的困难主要包括现场环境复杂，可能存在干扰物影响校准结果；校准设备携带不便等。解决方案包括采用便携式校准设备，提高设备的抗干扰能力；在现场采取适当的防护措施，减少环境因素的影响。

3 校准效果验证与质量控制

3.1 质量控制措施

实验室在监测过程中需采取一系列质量控制措施。人员培训是基础，确保操作人员熟悉监测仪器的原理、操作方法和校准流程，具备良好的专业素养和责任心。定期对人员进行技能考核和知识更新培训，提高其业务水平。仪器维护是保证监测准确性的关键。建立完善的仪器维护计划，定期对仪器进行清洁、校准、故障排查等维护工作，确保仪器处于良好的运行状态。数据审核也是重要环节，对监测数据进行严格的审核，检查数据的完整性、准确性和合理性，及时发现和纠正异常数据。

3.2 校准记录与报告

校准记录应详细、准确地记录校准过程的相关信息。内容包括校准日期、时间、地点，使用的标准气体或标准物质的名称、浓度、有效期，校准前后的仪器测量值，校准操作人员等。记录要求字迹清晰、数据真实，具有可追溯性。校准报告的格式应规范统一，内容包括校准目的、校准方法、校准结果、结论等。校准结果应明确列出测量值与标准值的对比情况，以及误差分析。结论部分应明确判断校准是否合格，是否需要进一步调整或维护。校准记录和报告应妥善保存和管理，建立专门的档案，便于日后查询和追溯，为监测数据的质量控制和管理提供有力支持。

结语：

综上所述，固定污染源废气中 VOCs 在线监测技术在环境监测领域发挥着至关重要的作用，但同时也面临着多种误差来源的挑战。从仪器设备、环境因素到样品采集与处理，每一个环节都可能引入误差，影响监测数据的准确性和可靠性。为了有效应对这些误差，我们探讨了多种校准方法，包括实验室校准和现场校准。校准过程中，详细准确的校准记录以及规范统一的校准报告不可或缺，它们不仅是校准工作的重要凭证，更为监测数据的质量控制和管理提供了有力支持。通过建立科学合理的质量控制体系，将各项质量控制措施有机结合，形成完整的质量保障链条，能够最大程度确保监测数据的质量。

参考文献：

[1]马梦杰,范传艺,杨明沁.固定污染源废气中挥发性有机物测定方法探讨[J].河南科技,2024,51(04)：122-125.