揮發性有機化合物（Volatile Organic Compounds，簡稱VOCs）是指在常溫下，沸點在50～260℃的各種有機化合物的總稱。揮發性有機物包含了各類有機物，主要成分有非甲烷碳氫化合物、鹵代烴類、含氧有機化合物、含氮有機化合物等[1]。這些物質對人體有著巨大的危害，會造成致癌、致突變、致畸等。隨著我國工業化發展加快，空氣污染也越來越嚴重。研究表明，空氣中的揮發性有機物有600 多種，對大氣環境有著嚴重的影響。此外，VOCs也是造成PM2.5和O3產生的直接因素之一，成為國內外生態環境領域專家學者研究的重點之一。

       近年來，隨著我國環保力度的不斷增加，揮發性有機物解析研究發展迅速，人們對不同城市和地區進行了大量的研究。研究表明，不同區域VOCs種類和組成存在一定差異，但是烷烴、芳香烴、鹵代烴、烯烴、炔烴等在各地普遍存在。到2020 年，中國大氣揮發性有機物主要來源為溶劑，工業源比重上升到24%，機動車尾氣、燃料燃燒將會下降至11% 和16%。揮發性有機物的熔點低于室溫， 沸點在50～260℃。其來源主要有人為源和天然源，就總量而言，天然源排放量要大于人為源。天然源包括植物排放、火山噴發、森林草原火災等，排放量多的是異戊二烯和單萜烯。人為源可分為固定源、流動源和無組織排放源三類，固定源主要是化石燃料燃燒，溶劑釋放、廢棄物燃燒、石油儲存、鋼鐵工業、金屬冶煉，還有機動車、飛機等交通工具的排放；無組織源排放包括生物質燃燒、汽油以及油漆等揮發。其中，交通運輸是大的揮發性有機物排放源，第二是溶劑的使用。

       揮發性有機物在大氣中含量復雜，在已經確認的600多種物質中，有20多種為致癌物或致突變物。很多的揮發性有機物能夠損壞人體的神經系統、腎臟、肝臟、血液成分和心血管系統，還能夠引起胃腸道紊亂，誘發免疫系統、內分泌系統及造血系統疾病，造成代謝缺陷。當若干種揮發性有機物共存于一個空間內時，其聯合毒性作用更強。揮發性有機物為普遍的危害主要是對眼睛、鼻子以及咽喉的刺激，能夠引起眼睛刺痛、眨眼頻繁、流淚，鼻炎干燥、刺痛、鼻塞等癥狀。

       大氣中揮發性有機物活性較高，而且在采集和分析過程中存在很多的干擾因素，因此影響了揮發性有機物的分析和檢測，導致分析誤差。在線分析技術避免了樣品采集過程中的一些干擾因素，使檢測結果更為準確。其中，質子轉移反應質譜是一種應用較多的技術，主要用于檢測痕量揮發有機物的分析，檢測速度快、靈敏度高、分析所需時間短，而且在線采樣無需濃縮，保證結果更為準確。質子轉移反應質譜主要由離子源、漂流管和離子檢測系統組成。樣品檢測前首先對揮發性有機物樣品進行離子化，即使用H3O+ 與揮發性有機物樣品反應，將其分子轉換成離子形態，然后產生的離子進入漂流管末端的治理檢測器進行檢測。國外一些研究者利用質子轉移反應質譜進行了大量的研究，有研究者采用質子轉移反應質譜檢測伊比利亞半島的大氣VOCs 濃度，其中城市地區的樣品采用四級質譜檢測器，鄉村地區的采用飛行時間質譜檢測器進行檢測；還有研究者在西班牙巴塞羅那近郊對VOCs 進行檢測，研究其日、周和季節的變化規律，檢測到的揮發性有機物包括甲醛、乙醛、甲醇和異戊二烯等。還有學者利用質子轉移反應質譜對墨西哥灣的深水地平線石油泄漏地區上空的大氣環境進行監測，同時與氣相色譜聯用，識別原油樣品中出現的主要質量信號，均取得了良好的檢測效果。