使用流动实验室测定挥发性有机化合物的排放

图片来源:TOFWERK

Vocus Elf PTR-TOF由于其坚固的设计和占地面积小，是VOCs实时移动监测的理想选择。

使用流动实验室测定挥发性有机化合物的排放

通过配备快速、灵敏仪器的移动实验室，研究人员和监管机构能够绘制环境中化学排放和化学扩散的地图。随着直接测绘，移动实验室能够定位和“指纹”点源，了解环境浓度，并确定VOC排放的真实生命周期。这些信息为空气质量建模、环境政策和公共健康研究提供了重要的输入。

质子转移-反应质谱(PTR-MS)在移动实验室应用中已经建立了良好的应用，因为它允许直接测量环境空气，并能够在复杂的样品基质中区分单个VOCs。数十项研究得益于配备传统四极PTR-MS (PTR-qMS)的移动实验室，用这些仪器进行的测量构成了现代大气科学的基础。亚博老虎机网登录

Vocus精灵PTR-TOF在PTR- qms的尺寸、价格和功率要求方面，提供了Vocus PTR飞行时间质谱的优势(多hz测量速度，同时测量所有质量，Vocus PTR反应器的高灵敏度)。

功能图片:一辆安装在电动汽车上的Vocus Elf PTR-TOF在瑞士图恩的街道上行驶。沿着车道显示的标记的颜色和高度表示测量到的环境甲苯浓度(C₇H₉⁺)，测量速度为4赫兹。

方法

在本研究中，Vocus Elf通过棘轮带安装在一辆电动汽车的后排乘客座椅上(图1)，不需要对汽车进行特殊的工程改造。1/4”的PFA线穿过汽车的屋顶窗户，在连接到延伸到汽车引擎盖上的纵向取样探头后，用于对外部空气进行取样。仪器可能会对汽车本身的排放进行取样。这一风险被消除了，在全电动的情况下行驶了整整90分钟的实验时间，并用汽车电池为Vocus Elf供电。

图1所示。Vocus Elf PTR-TOF安装在车辆中。PFA取样管连接到纵向顶板取样探头(图像右上角可见)，与仪器入口和小型外部泵连接。图片来源:TOFWERK

这条特殊的道路包括一些主要的主干道，以及官方的空气质量监测站，以及其他点源，如加油站、水处理厂和火车站。

VOC排放的空间特征

在驾驶过程中，操作人员可以立即看到几个VOC热点。地图上测量到的甲苯覆盖图显示了以下地区附近的热点:

• 十字路口
• 火车站
• 主干道
• 加油站

我们发现这些区域的环境浓度有时超过100 ppbv(如特征图所示)。在一条主要道路上的一个大型建筑工地附近检测到极高浓度的BTX，如图2所示。通常，单一的固定监测站不足以检测像这样的大型瞬态排放源。

在超过100个单位质量集成离子上，观察到增强信号，不同化合物之间的相关性可以用来定义不同来源的化学“指纹”，或VOC的剖面组成。一系列不同的来源被观察到，包括两个潜在的，不同的燃烧流量相关的来源，一个来源丰富的甲苯，另一个来源丰富的丙酮，和一个来源特别含有m/Q 73, 91, 101和119。独特的芳烃结构使燃烧源易于识别。据推测，甲苯的来源可能与建筑工地有关。此外,挥发性有机化合物在m/ q101检测到的可能是来自附近诊所的己醛或戊二酮。

图2。在阿尔门德大街的一个建筑工地附近发现了高浓度的BTX。上面板显示了混合比例的时间序列，下面板的地图显示了热点的位置。图片来源:TOFWERK

图3。在Thun发现了不同的来源。地图显示了移动实验室在城市中的行驶轨迹，颜色和强度表明了每个来源的身份和相对丰度。较小的面板显示了每个源的质谱VOC指纹。图片来源:TOFWERK

致谢

由TOFWERK的Abiga亚博网站下载il Koss, Luca Cappellin, Christoph Gasser原创的材料制作。

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