挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds，简称VOCs）是指在常温下，沸点在50～260℃的各种有机化合物的总称。挥发性有机物包含了各类有机物，主要成分有非甲烷碳氢化合物、卤代烃类、含氧有机化合物、含氮有机化合物等[1]。这些物质对人体有着巨大的危害，会造成致癌、致突变、致畸等。随着我国工业化发展加快，空气污染也越来越严重。研究表明，空气中的挥发性有机物有600 多种，对大气环境有着严重的影响。此外，VOCs也是造成PM2.5和O3产生的直接因素之一，成为国内外生态环境领域专家学者研究的重点之一。
近年来，随着我国环保力度的不断增加，挥发性有机物解析研究发展迅速，人们对不同城市和地区进行了大量的研究。研究表明，不同区域VOCs种类和组成存在一定差异，但是烷烃、芳香烃、卤代烃、烯烃、炔烃等在各地普遍存在。到2020 年，中国大气挥发性有机物主要来源为溶剂，工业源比重上升到24%，机动车尾气、燃料燃烧将会下降至11% 和16%。挥发性有机物的熔点低于室温， 沸点在50～260℃。其来源主要有人为源和天然源，就总量而言，天然源排放量要大于人为源。天然源包括植物排放、火山喷发、森林草原火灾等，排放量多的是异戊二烯和单萜烯。人为源可分为固定源、流动源和无组织排放源三类，固定源主要是化石燃料燃烧，溶剂释放、废弃物燃烧、石油储存、钢铁工业、金属冶炼，还有机动车、飞机等交通工具的排放；无组织源排放包括生物质燃烧、汽油以及油漆等挥发。其中，交通运输是大的挥发性有机物排放源，第二是溶剂的使用。
挥发性有机物在大气中含量复杂，在已经确认的600多种物质中，有20多种为致癌物或致突变物。很多的挥发性有机物能够损坏人体的神经系统、肾脏、肝脏、血液成分和心血管系统，还能够引起胃肠道紊乱，诱发免疫系统、内分泌系统及造血系统疾病，造成代谢缺陷。当若干种挥发性有机物共存于一个空间内时，其联合毒性作用更强。挥发性有机物为普遍的危害主要是对眼睛、鼻子以及咽喉的刺激，能够引起眼睛刺痛、眨眼频繁、流泪，鼻炎干燥、刺痛、鼻塞等症状。
大气中挥发性有机物活性较高，而且在采集和分析过程中存在很多的干扰因素，因此影响了挥发性有机物的分析和检测，导致分析误差。在线分析技术避免了样品采集过程中的一些干扰因素，使检测结果更为准确。其中，质子转移反应质谱是一种应用较多的技术，主要用于检测痕量挥发有机物的分析，检测速度快、灵敏度高、分析所需时间短，而且在线采样无需浓缩，保证结果更为准确。质子转移反应质谱主要由离子源、漂流管和离子检测系统组成。样品检测前首先对挥发性有机物样品进行离子化，即使用H3O+ 与挥发性有机物样品反应，将其分子转换成离子形态，然后产生的离子进入漂流管末端的治理检测器进行检测。国外一些研究者利用质子转移反应质谱进行了大量的研究，有研究者采用质子转移反应质谱检测伊比利亚半岛的大气VOCs 浓度，其中城市地区的样品采用四级质谱检测器，乡村地区的采用飞行时间质谱检测器进行检测；还有研究者在西班牙巴塞罗那近郊对VOCs 进行检测，研究其日、周和季节的变化规律，检测到的挥发性有机物包括甲醛、乙醛、甲醇和异戊二烯等。还有学者利用质子转移反应质谱对墨西哥湾的深水地平线石油泄漏地区上空的大气环境进行监测，同时与气相色谱联用，识别原油样品中出现的主要质量信号，均取得了良好的检测效果。
