空氣中揮發(fā)性有機物的分析技術(shù)及其進(jìn)展

宋 倩

（新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)環(huán)境監(jiān)測中心站新疆烏魯木齊830011）

空氣中揮發(fā)性有機物的分析技術(shù)及其進(jìn)展

宋 倩

（新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)環(huán)境監(jiān)測中心站新疆烏魯木齊830011）

揮發(fā)性有機物是大氣中普遍存在的一類有機物。本文對其分析方法進(jìn)行了綜述，并提出了今后的研究方向。

空氣；揮發(fā)性有機物；分析方法

1 空氣中VOCs的危害

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，環(huán)境問題越來越引起人們的重視，成為全人類共同關(guān)注的重大問題之一。在眾多的環(huán)境污染物中，揮發(fā)性有機污染物（VOCs）受到了各國環(huán)境工作者的關(guān)注。

揮發(fā)性有機物是大氣中普遍存在的一類有機化合物，具有相對分子量小、沸點較低、飽和蒸氣壓較高、亨利常數(shù)較大等特征?？諝馐侨藗兙S持生命的重要物質(zhì)，也是揮發(fā)性有機物殘留的主要環(huán)境介質(zhì)。空氣中的VOCs可以通過生物富集和食物鏈對人體健康產(chǎn)生危害，因此，VOCs是評價空氣質(zhì)量的重要指標(biāo)之一?，F(xiàn)今，由于煤、石油和天然氣等資源的開發(fā)利用，使得大氣中的揮發(fā)性有機物的種類越來越多，大氣降解成分也越來越復(fù)雜，對環(huán)境與氣候的影響也越來越顯著。因此，迫切需要對大氣中的揮發(fā)性有機物進(jìn)行系統(tǒng)且有效的監(jiān)測研究。但是由于空氣中污染物的含量極微，因此建立一種有效、可靠、實用的分析空氣中VOCs的方法是十分必要的。這有利于了解空氣中VOCs的遷移、轉(zhuǎn)化規(guī)律，對空氣中VOCs的防治和控制提供依據(jù)具有十分重要的意義。

2 空氣中揮發(fā)性有機物的分析方法

2.1 氣相色譜法

氣相色譜法（GC）是一種有效分離并測定多組分混合物的分析方法，它是利用不同物質(zhì)在不同的兩相（固定相和流動相）中具有不同的分配系數(shù)，當(dāng)兩相作相對運動時，這些物質(zhì)隨流動相一起運動，并在兩相中進(jìn)行反復(fù)多次分配，使不同組分得以完全分離。氣相色譜法具有分離效率高、選擇性好、靈敏度高、分析速度快、應(yīng)用范圍廣等特點。

氣相色譜法對組分直接進(jìn)行定性分析時，必須要建立相同條件下的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)峰的保留時間等信息，并與分析物質(zhì)峰相對照，或者是與質(zhì)譜檢測器聯(lián)用，才能得到肯定的結(jié)果。在進(jìn)行定量分析時，常常需要用已知的純標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對信號進(jìn)行校正。

2.2 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法

氣相色譜-質(zhì)譜法（GC-MS）是在氣相色譜法基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新的聯(lián)用分析技術(shù)，它是基于氣相色譜高效分離能力，結(jié)合質(zhì)譜檢測器的準(zhǔn)確鑒定能力而發(fā)展起來的一種分析方法。通過聯(lián)用技術(shù)，配上合適的預(yù)處理手段等，氣相色譜-質(zhì)譜法可以對環(huán)境樣品中的揮發(fā)性有機化合物進(jìn)行準(zhǔn)確的定性和定量分析。

隨著質(zhì)譜儀的發(fā)展，在電子電離源質(zhì)譜（EIMS）的基礎(chǔ)上，出現(xiàn)了離子阱質(zhì)譜（ITMS）、質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜（PTR-MS）、正化學(xué)電離源質(zhì)譜（PCIMS）、負(fù)化學(xué)電離源質(zhì)譜（NCIMS）、飛行時間質(zhì)譜（TOF）等。金順平等[1]采用PTR-MS對痕量VOCs進(jìn)行在線檢測。董璨等[2]介紹了化學(xué)電離質(zhì)譜在大氣痕量物種如揮發(fā)性有機物的原位測量中的應(yīng)用。侯可勇等[3]探討了飛行時間質(zhì)譜儀的質(zhì)子轉(zhuǎn)移電離實現(xiàn)了可揮發(fā)性有機物的高靈敏度分析。王天舒[4]介紹了選擇離子流動管質(zhì)譜（SIFT-MS）用于分析空氣中的各種烴類、醇類等化合物，和食品中的VOCs。

2.3 其他分析方法

2.3.1 熒光分光光度法

熒光分光光度法是利用物質(zhì)吸收較短波長的光能后發(fā)射較長波長特征光譜的性質(zhì)，對物質(zhì)定性或定量分析的方法。Fan等利用熒光法測定大氣中的甲醛，當(dāng)采樣速度為1.4 L·min-1時，氣相甲醛的檢測限為9 ng。

2.3.2 薄膜導(dǎo)入質(zhì)譜法

薄膜導(dǎo)入質(zhì)譜法是指利用特殊材料制成的薄膜，將被測物質(zhì)與干擾介質(zhì)分離，使被測物質(zhì)直接進(jìn)入離子源進(jìn)行質(zhì)譜測定的一種方法。Cisper等采用兩段膜采樣系統(tǒng)和離子捕集譜儀直接分析了空氣中的揮發(fā)性有機物。

2.3.3 反射光譜法

反射光譜法是指在入射角大于臨界角的情況下，將試樣放在折射率較高的透明介質(zhì)的界面上，測量界面的反射光（一次或多次）并記錄光譜的一種方法。Reichl D等用反射干涉光譜法監(jiān)測空氣中的揮發(fā)性有機化合物。其他的分析方法還有紅外光譜法（FTIR）、離子色譜法（IC）等。

3 結(jié)語

揮發(fā)性有機物的污染問題日趨嚴(yán)重，已成為影響城市可持續(xù)發(fā)展的諸多因素中最突出、最急迫解決的問題之一。我國在其分析測定方面已經(jīng)取得了較大的成績。由于揮發(fā)性有機物的測定方法較多，各有優(yōu)缺點。所以在實際測定時，應(yīng)選擇操作簡便、靈敏度高、結(jié)果準(zhǔn)確的分析方法。

[1]金順平，李建權(quán)，韓海燕.PTR-MS在線監(jiān)測大氣揮發(fā)性有機物研究進(jìn)展.環(huán)境科學(xué)與技術(shù),2007,30(6):96-100.

[2]董璨，侯可勇，王俊德,等.化學(xué)電離質(zhì)譜在大氣痕量物種原位測量中的應(yīng)用.化學(xué)進(jìn)展,2007,19(2):377-384.

[3]侯可勇，董璨，王俊德,等.飛行時間質(zhì)譜儀新技術(shù)的進(jìn)展及應(yīng)用.化學(xué)進(jìn)展,2007,19(2):385-392.

[4]王天舒.選擇離子流動管質(zhì)譜及其在痕量氣體分析中的應(yīng)用.分析化學(xué),2005,33(6):887-893.

宋倩（1986—）,女，碩士研究生，工程師。