便攜式GC-MS在室內空氣VOC監測中的應用

王效國 吳宇峰 張肇元 崔連喜

（天津市環境監測中心天津300000）

便攜式GC-MS在室內空氣VOC監測中的應用

王效國 吳宇峰 張肇元 崔連喜

（天津市環境監測中心天津300000）

本文采用蘇碼罐結合動態稀釋儀配置標準氣體系列，建立了便攜式GC-MS分析室內空氣VOC的定量方法，并對便攜式GC-MS和傳統實驗室GC-MS這兩種檢測方法進行對比研究。結果發現，便攜式GC-MS和傳統實驗室GC-MS這兩種檢測方法所得結果并無顯著差異。用便攜式GC-MS對不同類型室內空氣中VOC進行現場監測，操作簡便、分析快速、靈敏度高，能夠滿足室內空氣監測的要求。

便攜式GC-MS；室內；VOC

隨著人們的生活水平的不斷提高，對居住環境的要求也越來越高，新型建筑裝飾材料和日用化學品的使用也越來越多，這些材料會釋放出許多揮發性有機污染物，可通過呼吸道、消化道和皮膚進入人體而產生毒害，長期接觸此類污染物可對人體產生致畸、致癌和致突變作用。很多人每天有70%～80%時間在室內過，嬰幼兒和老弱病殘患者在室內待的時間更長，人們所呼吸的空氣絕大部分來自室內，室內空氣質量的好壞直接影響到人們的健康[1-5]。室內環境中VOC的監測對保障人們的身體健康和生活質量至關重要。

目前對空氣中VOC的監測分析多選用氣相色譜-質譜聯用法，但實驗室傳統的GC-MS有運行成本高、分析時間長、難以進行連續監測等缺點[6-9]。目前，國內已經有許多環境監測部門配備了便攜式GC-MS。該儀器配置了采樣探頭和吸附管，可對污染物進行吸附富集，因而其分析靈敏度較高[10,11]。本文采用蘇碼罐結合動態稀釋儀配置標準氣體系列，建立了便攜式GC-MS的定量方法，并對便攜式GC-MS和傳統實驗室GC-MS這兩種檢測方法進行對比研究，以期能夠實現對室內空氣中VOC的快速定量分析，使便攜式GC-MS在室內環境監測工作中更好地發揮作用。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

美國INFICON公司便攜式氣相色譜質譜儀，動態稀釋儀，蘇瑪罐，特氟龍氣體采樣袋。

TO-15標準氣體，高純氮氣（99.999%），INFICON內標氣及氮氣。

1.2 便攜式GC-MS運行條件

色譜條件：載氣為高純氮氣，程序升溫：50℃保持4.5min，然后以6℃/min升溫至100℃，再以15℃/min升溫至180℃并保持2min。

質譜條件：電離方式EI；全掃描模式，掃描范圍為40m/z～250m/z。

2 結果與討論

2.1 工作曲線的繪制

用動態稀釋儀將標準氣體稀釋至蘇碼罐中，目標濃度依次為1、5、10ppb，然后將不同濃度的標氣分別放入氣體采樣袋中（氣體采樣袋使用前需用高純氮氣清洗3次以上，且通過空白試驗后方可使用）。

選擇吸附管模式和1.2中的儀器條件，進樣量設置為300ml，從低濃度到高濃度依次分析配置好的標準氣體，每個濃度平行分析3次，計算每個濃度點的目標物/特征離子峰面積（或峰高）比的平均值。根據目標物/內標物濃度比和目標物/特征離子峰面積（或峰高）比的平均值，用最小二乘法繪制工作曲線，各目標物質相關系數大于0.995，TO-15標樣TIC圖見圖1，部分化合物的保留時間及相關系數見表1。

圖1 TO-15標樣TIC圖

2.2 實際應用

2.2.1 便攜式GC-MS現場檢測實例一

編輯完整的定量方法后，用該方法檢測某一剛裝修完的房間內的VOC，總離子流圖見圖2。

表1 部分化合物的保留時間及相關系數

在用便攜式GC-MS對該房間的VOC進行檢測的同時，用實驗室臺式GC-MS對該房間的VOC進行檢測。結果發現，兩種方法下主要的七種污染物相對偏差在2.11%~13.9%之間，說明兩種檢測方法所得結果并無明顯差異。

圖2 某一剛裝修完的房間內VOC總離子流圖

在用便攜式GC-MS對該房間的VOC進行檢測的同時，用實驗室臺式GC-MS對該房間的VOC進行檢測。結果發現，兩種方法下主要的八種污染物相對偏差在0.34%~14.6%之間，說明兩種檢測方法所得結果并無明顯差異。

表2 檢測結果比較單位：μg/m3

2.2.2 便攜式GC-MS現場檢測實例二

編輯完整的定量方法后，用該方法檢測某家實驗室前處理間的VOC，總離子流圖見圖3。

圖3 某家實驗室內空氣VOC總離子流圖

表3 檢測結果比較單位：μg/m3

3 結語

用便攜式GC-MS對室內空氣中VOC進行監測，操作簡便、分析快速、靈敏度高，能夠滿足不同類型室內空氣監測的要求，而且能降低檢測成本、提高檢測效率，是一種有潛力的監測方法。

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王效國（1990—），男，天津，碩士，助理工程師，主要從事環境中有機污染物的分析。