環境空氣質量的改善不但要控制大氣中細微顆粒的含量，同時要減少揮發性有機污染物的排放，而控制和減少揮發性有機物的措施實施是基于對污染源特征污染物種類和排放量的理解。在污染源現場進行樣品的快速采集、快速質譜定性、定量的分析對環保監測部門和污染源的治理部門都有重要意義。本文將探討基于移動式車載氣質聯用儀和與其相關的各種快速采樣技術對污染源特征污染物的快速定性、定量分析應用。
環境空氣的質量越來越引起人們的關注，目前普遍認為的產生霧霾天氣的原因，不單單是由于工業活動、取暖等產生的SO2、NOx、顆粒物(PM 10、PM 2.5)直接造成的，而是由于上述所產生的污染物在臭氧、空氣中各種氧化物和氣溶膠的相互作用下轉變為二次污染，加上氣象條件的配合，使得霧霾天氣非常容易出現。
目前大量機動車所產生的揮發性有機物(VOC)、NOx、CO在空氣中占有很高比例，城市化建設帶來大量揚塵，結合煤燃燒產生的SO2、NOx在大氣中氧化劑的作用下使得灰霾產生，目前的大氣污染是一種復合型污染。因此，在降低空氣中細微顆粒物的同時，設法降低VOC和NOx的排放也是改善空氣質量的重要途徑，降低和消除各個行業污染源VOC排放的關鍵是要了解其主要的特征污染物的種類和濃度，從而制定有效的治理措施。
氣質聯用分析技術可以作為污染源揮發性有機物定性、定量的有利工具，但由于化工園區內排放的物質種類繁多，加上氣象條件的影響，要實現快速、有效地對污染源大氣中的污染物進行確認，快速、廣譜的采樣技術，有效的化合物分離、分辨技術即變得非常重要。
安捷倫科技公司新近開發的微吸附采樣器(CTS)結合熱分離進樣桿(TSP)的進樣技術與5975T車載氣質很好地滿足了現場對污染源大氣中的特征污染物的快速質譜定性分析的目的。該技術目前已在許多化工園區的特征污染物測定方面得到了廣泛應用。
實驗技術
手持式微吸附采樣器(CTS)技術
CTS 是一種非溶劑型選擇性氣體樣品富集裝置，用于在“熱區”的氣體樣品采集。CTS采用的是6段短的捕集毛細柱，通過恒流抽氣泵使氣體流經這段柱子，一些組分在這段采樣柱的固定相中富集。捕集柱使用的是實驗室用的厚液膜柱，易于取材，價格便宜。與傳統的SPME技術比較，CTS的優點是快速，靈敏度高(檢出限對多數揮發性有機物達到1ppb以下)，以及吸附后的采樣柱便于攜帶和保存。
CTS微吸附采樣器前端可裝載6根15mm的采樣毛細柱的氣體采集頭，后端與泵連接。整個樣品的取樣過程是快速動態樣品吸附過程，一般不超過1min。采集頭可以裝配不同的毛細色譜柱進行選擇性吸附。樣品采集完畢后，將毛細柱取下，置入樣品直接引入裝置(TSP)的微量瓶中，通過TSP的進樣桿將捕集柱引入氣相色譜進樣口，靠進樣口的加熱解析毛細柱里的化合物。操作非常簡單快速。由于一次吸附6根毛細柱，所以在靈敏度足夠的情況下，可以只分析部分的樣品毛細柱，其余的可留樣做為備份，用于之后的結果比對分析。
TSP用于樣品的直接進樣技術
熱分離進樣桿(TSP)是安捷倫科技特有的裝在毛細柱進樣口的樣品導入裝置，可實現在毛細柱進樣口內的熱解析功能，利用毛細柱進樣口的高溫直接快速簡單地熱解析經過CTS采樣吸附了樣品的毛細柱，熱解析的過程在數秒鐘就可以完成。
熱分離進樣桿的進樣部件說明：1為TSP進樣桿是將樣品引入GCMS進樣口的導入工具;2為TSP適配器將TSP進樣桿連接到5975T GCMS進樣口上，負責載氣的輸入，載氣流入進樣口將樣品帶入GCMS,此處載氣的控制仍然由進樣口原來的 EPC控制，TSP適配器只是改變氣體流路位置，沒有改變進樣口的硬件結構，可以很簡單的將TSP安裝在GCMS進樣口上;3為進樣口襯管，TSP進樣桿將樣品帶入GCMS原有的襯管，在這里樣品汽化揮發，由載氣帶入色譜柱;4為微量樣品瓶，該瓶子體積50μl，可以裝吸附了氣體樣品的15mm毛細色譜柱或液體/固體樣品，再由TSP進樣桿帶入襯管，被毛細柱進樣口加熱后可解析樣品所含的化合物進入GCMS被分析。
TSP還能直接分析液體和固體樣品，避免不揮發的樣品基質對GCMS系統的污染，使比較“臟”的樣品的處理簡單快速，這對于現場快速分析尤其重要。TSP配置CTS可以成為適合于化工園區快速測定氣、液、固體污染樣品的取樣和進樣裝置。
實驗應用實例
29種常見揮發性有機物的分析測定
利用手持式微吸附采樣器(CTS)結合熱分離進樣桿(TSP)采集含10ppb 29種揮發性有機物的氣體樣品1min，在15min內完成對這29種化合物的氣質聯用分析，對于高揮發性的化合物色譜分離峰型依然保持良好，可以準確積分定量。
利用手持式微吸附采樣器(CTS)結合熱分離進樣桿(TSP)采集含10ppb 29種揮發性有機物的氣體樣品1min，在15min內完成對這29種化合物的氣質聯用分析，對于高揮發性的化合物色譜分離峰型依然保持良好，可以準確積分定量
對空氣中N-亞硝基類化合物的分析
N-亞硝基類化合物是易分解，熱不穩定化和物，不容易分析，存在于空氣中，是半揮發性有機物。圖4展示了配置了CTS和TSP的車載式5975T氣質聯用儀對含400ng的6種N-亞硝基類化合物的空氣樣品的總離子流色譜圖。
小結
新開發的微吸附采樣器(CTS)結合熱分離進樣桿(TSP)的技術與5975T車載氣質的結合能在現場快速對污染源大氣中的特征污染物定性分析，是能夠對氣體污染源進行溯源分析的有效手段。
