王琰

摘 要：為了能夠更好地完成室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物（TVOC）的檢測(cè)，本文結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)揮發(fā)性有機(jī)化合物的檢測(cè)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：揮發(fā)性有機(jī)化合物；檢測(cè)；分析

引言

VOC 即揮發(fā)性有機(jī)化合物（Volatile Organic Comounds），常見有甲醛、苯、甲苯、二甲苯、苯乙烯、酮類、TVOC（6～16 個(gè)碳的烷烴）等。

一、空氣中VOCs的采樣方法

空氣中VOCs的采樣主要分主動(dòng)采樣和被動(dòng)采樣。在實(shí)際工作中，多采用被動(dòng)采樣，主要有容器捕集法、固體吸附劑法、SPME法。

1.1容器捕集法

容器捕集法是將內(nèi)壁經(jīng)硅烷化處理的不銹鋼罐內(nèi)部抽成真空后，用減壓或加壓的方式采樣。采集的試樣需再用固體吸附劑吸附（如Tenax）或低溫富集處理，然后導(dǎo)入GC-MS測(cè)定。該方法操作繁瑣，富集倍數(shù)小，容器對(duì)VOCs有吸附，但優(yōu)點(diǎn)是一份試樣可用作多次分析。Kelly曾用此法研究了有毒VOCs在采樣容器中的穩(wěn)定性，并對(duì)不同的化合物在容器中的穩(wěn)定性作了總結(jié)。EPA曾建立了一個(gè)數(shù)學(xué)模型來預(yù)測(cè)痕量VOCs在采樣容器中的穩(wěn)定性。

1.2固體吸附劑采樣法

用固體吸附劑捕獲空氣中VOCs也是通常采用的方法之一。吸附劑選擇的一般原則為：（1）具有較大的比表面積，即具有較大的安全采樣體積；（2）具有較好的疏水性能，對(duì)水的吸附能力低；（3）容易脫附，分析的物質(zhì)在吸附劑上不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，即只是物理吸附。常見的固體吸附劑采樣法有：Tenax富集采樣法、活性炭吸附溶劑洗脫法、活性炭纖維采樣法和混合吸附劑采樣等方法，這里就不詳細(xì)論述了。

1.3固相微萃取法（SPME）

SPME是一項(xiàng)較新的采樣方法，該法操作簡(jiǎn)單方便、無需有機(jī)溶劑，集采樣、萃取、濃縮和進(jìn)樣于一體。SPME裝置由萃取頭和手柄兩部分組成。該法的關(guān)鍵在于萃取頭，其上1cm長(zhǎng)的融熔石英纖維表面涂有聚合物。常見的萃取頭以聚二甲基硅氧烷（PDMS）為涂層，它對(duì)于吸附非極性化合物有非常好的選擇性。以聚丙烯酸酷（PA）為涂層的萃取頭適用于采集極性化合物，主要用于分析有機(jī)氯、酚類等。涂層的厚度影響化合物的采集，100μrnPDMS適用于低沸點(diǎn)、易揮發(fā)的非極性化合物，7μmPDMS適用于中等揮發(fā)、高沸點(diǎn)的非極性化合物，因此對(duì)某一種或一類化合物應(yīng)選用一個(gè)合適的萃取頭。采樣時(shí)利用手柄將萃取頭推出，使其直接暴露于室內(nèi)空氣中進(jìn)行采樣，無需動(dòng)力；采樣結(jié)束后，收回萃取頭即可。分析時(shí)，將該裝置直接插入GC進(jìn)樣口，推出萃取頭，吸附在萃取頭上的有機(jī)物就會(huì)在進(jìn)樣口進(jìn)行熱解吸，隨載氣進(jìn)入毛細(xì)管柱進(jìn)行測(cè)定。由于解吸時(shí)沒有溶劑注入，且分析物很快被解吸送入GC柱，所用的毛細(xì)管柱可以很短很細(xì)，這可加快分析速度提高檢出限。目前，SPME已廣泛用于環(huán)境樣品的分析。

二、揮發(fā)性有機(jī)污染物分析方法

通常用于分析VOCs的方法有比色管檢測(cè)法、氣相色譜法（GC）、高效液相色譜法（HPLC），氣質(zhì)聯(lián)用（GC-MS），熒光分光光度法、膜導(dǎo)入質(zhì)譜法等。其中最常用的是氣相色譜法和氣質(zhì)聯(lián)用

2.1比色管檢測(cè)法

比色管檢測(cè)法是一種簡(jiǎn)單實(shí)用的檢測(cè)技術(shù)，由一個(gè)充滿顯色物質(zhì)的玻璃管和一個(gè)抽氣采樣泵構(gòu)成。在檢測(cè)時(shí)，將玻璃管兩頭折斷，通過采樣泵將室內(nèi)空氣抽入檢測(cè)管，吸入的氣體和顯色物質(zhì)反應(yīng)，氣體濃度與顯色長(zhǎng)度成正比，從而可以直觀地得到氣體的大致濃度。此方法數(shù)據(jù)代表性差，目前的檢測(cè)范圍不足以覆蓋全部的TVOCs成分。

2.2氣相色譜法

氣相色譜具有高效能、高選擇性、高靈敏度、速度快和應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)，尤其對(duì)異構(gòu)體和多組分有機(jī)混合物的定性、定量分析更能發(fā)揮作用。使用氣相色譜——?dú)浠鹧骐x子化檢測(cè)器（FID）對(duì)有機(jī)污染物進(jìn)行定性和定量測(cè)定是比較成熟的方法之一。

FID是利用氫氣/空氣火焰的熱能和化學(xué)能作電離源，使有機(jī)物電離，產(chǎn)生微電流而響應(yīng)的檢測(cè)器。它是一種破壞性的質(zhì)量型檢測(cè)器，其響應(yīng)值取決于單位時(shí)間進(jìn)入檢測(cè)器的組分量，峰高隨著載氣流速的增加而增大，峰面積基本不變。FID對(duì)氣體流速、壓力和溫度變化不敏感。它對(duì)H2O，O2，N2，CO和CO2等無響應(yīng)，對(duì)幾乎所有的有機(jī)化合物均有響應(yīng)，特別是對(duì)烴類靈敏度高，且響應(yīng)與碳原子數(shù)成正比，檢測(cè)限達(dá)10-12g/s。氣相色譜法在對(duì)組分直接進(jìn)行定性分析時(shí)，必須用已知物或己知數(shù)據(jù)與相應(yīng)的色譜峰進(jìn)行對(duì)照，或與其它方法如質(zhì)譜、光譜聯(lián)用，才能獲得肯定的結(jié)果。在定量分析時(shí)，常需要用己知純樣品對(duì)輸出的信號(hào)進(jìn)行校正。

2.3色質(zhì)聯(lián)用法（GC-MS）

色質(zhì)聯(lián)用法可以測(cè)定TVOCs中各種組分的種類和濃度，分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠。缺點(diǎn)是采樣和分析過程復(fù)雜，分析時(shí)間長(zhǎng)，測(cè)量成本高。

質(zhì)譜檢測(cè)器（MSD）可對(duì)未知化合物進(jìn)行定性鑒定，又可用于痕量組分的定量分析。MSD由離子源、質(zhì)量分析器和離子檢測(cè)器組成。離子源將待測(cè)組分電離成離子，并使這些離子加速和聚焦成離子束。質(zhì)譜檢測(cè)器將不同質(zhì)荷比的離子分離，經(jīng)質(zhì)量分析器分離之后的離子，進(jìn)入離子檢測(cè)器，將正負(fù)離子流轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸出，MSD的輸出為電壓—質(zhì)荷比—時(shí)間三維圖譜。MSD的定性采用全掃描質(zhì)譜圖，分子離子峰可確定待測(cè)組分的分子量，各碎片離子是該分子的一些組成部分?？刹捎糜?jì)算機(jī)檢索定性，也可通過圖譜解析定性。MSD定量的基礎(chǔ)是待測(cè)組分的峰強(qiáng)與其含量成正比。通常首先對(duì)總離子流圖中待定量組分進(jìn)行鑒定，確保樣品中有被定量組分存在，然后確定用于定量的特征離子，作標(biāo)樣校準(zhǔn)曲線，進(jìn)行實(shí)際樣品的分析。

與氣相色譜法相比，GC-MS法除具有高效分離能力和準(zhǔn)確的定性鑒定能力外，還能夠檢測(cè)尚未分離的色譜峰，且其靈敏度更高，數(shù)據(jù)更可靠，在一般應(yīng)用中可省去其他色譜檢測(cè)器。因此，GC-MS聯(lián)用技術(shù)逐步成為檢測(cè)痕量物質(zhì)的重要手段。

三、空氣中揮發(fā)性有機(jī)物測(cè)定注意問題

3.1有機(jī)物采樣誤差

采樣誤差表現(xiàn)為：（1）廢氣采樣素質(zhì)，未能依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)落實(shí)變徑、彎頭位置的采樣。（2）測(cè)量過程中風(fēng)速不準(zhǔn)確，會(huì)影響風(fēng)量的計(jì)算，導(dǎo)致測(cè)量排放濃度工作受到影響，最終的測(cè)定值與實(shí)際值存在著較大的偏差。（3）在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中，若是污口存在斷面在其取樣中，濃度相對(duì)水域監(jiān)測(cè)會(huì)高出很多，最終的檢測(cè)數(shù)據(jù)也難以精準(zhǔn)反映出檢測(cè)對(duì)象的實(shí)際情況。

3.2 數(shù)據(jù)不符合問題

在環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)中，需要從邏輯判斷角度出發(fā)，分析數(shù)據(jù)與監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)之間的差距性，以此分析數(shù)據(jù)是否存在異常情況。針對(duì)從業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)的環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)人員，就不同行業(yè)、區(qū)域的環(huán)境空氣監(jiān)測(cè)、環(huán)保設(shè)備處理效率等必須要做到心中有數(shù)，一旦發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與日常數(shù)據(jù)存在著較大的差距，需要特別甄選與對(duì)待，針對(duì)與實(shí)際情況不符的數(shù)據(jù)需要基于經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，開展深入分析。

3.3 監(jiān)測(cè)誤差

針對(duì)監(jiān)測(cè)誤差現(xiàn)象，在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)充實(shí)的情況下，必須要將異常數(shù)據(jù)全部剔除，針對(duì)剩下的數(shù)據(jù)開展全面分析與評(píng)價(jià)。針對(duì)忽略的數(shù)據(jù)、存在缺陷的數(shù)據(jù)，需要重新開展數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)，更好的滿足數(shù)據(jù)需求，采取有效措施保障監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。

3.4 異常監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

針對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常的情況，需要重新監(jiān)測(cè)并詳細(xì)將檢測(cè)數(shù)據(jù)記錄下來，開展深入分析，以此確保監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)具備可追溯性，及時(shí)處理檢測(cè)數(shù)據(jù)。只有真實(shí)、有效的環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，才能夠?qū)崟r(shí)掌握環(huán)境情況，以此確保環(huán)境保護(hù)工作的合理性與有效性，一旦出現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)異常，需要深入分析其原因，并采取有針對(duì)性的解決方式，確保數(shù)據(jù)的真實(shí)性與可靠性。

四、結(jié)束語

室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物檢測(cè)是一項(xiàng)過程長(zhǎng)、步驟多的工作，想要得到精準(zhǔn)的檢測(cè)結(jié)果，需要我們?cè)诟鱾€(gè)環(huán)節(jié)上認(rèn)真對(duì)待，希望筆者的一些小結(jié)能對(duì)大家有所幫助。

參考文獻(xiàn)

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（作者單位：克拉瑪依市科華技術(shù)服務(wù)有限責(zé)任公司）