空氣中揮發(fā)性有機(jī)物的分析檢測

鄭洋（廣東省環(huán)境監(jiān)測中心，廣東 廣州 510310）

空氣中揮發(fā)性有機(jī)物的分析檢測

鄭洋（廣東省環(huán)境監(jiān)測中心，廣東 廣州 510310）

VOCs是空氣中揮發(fā)性有機(jī)物的簡稱，其對人類健康威脅較大，所以對該物質(zhì)的分析監(jiān)測尤為重要，因而也推動了環(huán)境監(jiān)測技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展。本文詳細(xì)介紹了空氣中揮發(fā)性有機(jī)物的監(jiān)測技術(shù)，期望可以在以后提高有機(jī)物的監(jiān)測質(zhì)量。

揮發(fā)性有機(jī)物和半揮發(fā)性有機(jī)物空氣中的有機(jī)物污染物的兩種形態(tài)，無論是哪一種物質(zhì)都會損害人體生理組織，而且還會粘附在皮膚上，對人體健康有著巨大的危害。所以，加強(qiáng)空氣中揮發(fā)性有機(jī)物的監(jiān)測對于控制空氣污染、保護(hù)人體生命健康具有十分重要的意義。

1 空氣中VOCs的采集方法

如何有效的對有機(jī)物進(jìn)行收集是保證VOCs能夠完成監(jiān)測的基礎(chǔ)。目前，常見的VOCs監(jiān)測方法主要主要有三種：

1.1 容器收集法

容器收集法進(jìn)行采用是比較常用的而且最簡單的一種方法，該方法一般應(yīng)用于濃度較高的污染源的收集。收集容器包括塑料袋、注射器和罐子。塑料袋雖然使用方便，價格便宜，但是在使用的過程中會產(chǎn)生滲透造成樣品的污染和損失；玻璃容器采樣體積有限而且玻璃容器易碎，針筒內(nèi)壁常常會吸附一些樣品氣體，造成樣品損失。罐取樣技術(shù)廣泛應(yīng)用在國內(nèi)外的采樣過程中，其中USEPA所采用的標(biāo)準(zhǔn)方法就是Sum-ma罐取樣技術(shù)，該方法是利用預(yù)先抽真空的罐子進(jìn)行空氣樣品的采集，然后富集，最后利用高效氣相色譜進(jìn)行樣品的定性以及定量分析。采用這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于可以避免光照或者化學(xué)反應(yīng)的影響，能夠保證樣品的完整性，且回收率加高，有效的避免了因為污染或者吸附造成的影響。

1.2 有動力采樣

如果在采集樣品的過程中既需要測定VOCs的平均濃度，又需要確定VOCs的峰值濃度，那么就要采用該方法。傳統(tǒng)的方法是利用顆粒態(tài)的活性炭吸附采樣，但是其靈敏度較低，只能應(yīng)用在高濃度的VOCs分析。除了活性炭吸附，Tenax吸附劑也是一種比較好的材料，雖然這種吸附劑已經(jīng)廣泛應(yīng)用在三態(tài)中揮發(fā)性物質(zhì)的采集，但是價格比較貴而且吸附容量較低。所以，經(jīng)過長時間的實踐發(fā)現(xiàn)活性炭纖維作為吸附劑可以有效完成樣品的采集而且吸附容量大，且易解吸。

1.3 被動式采樣

在環(huán)境衛(wèi)生以及環(huán)保監(jiān)測過程中常用被動采樣方法進(jìn)行樣品的采集。該方法適用于室內(nèi)空氣監(jiān)測，對于室外大范圍的空氣監(jiān)測并不適用。由于空氣中VOCs含量比較集中，所以技術(shù)人員在進(jìn)行對樣品的采集時是將吸附劑直接暴露在空氣中，利用空氣中VOCs的流動性擴(kuò)散到吸附劑的周圍，這樣VOCs就會粘附在吸附劑上。該方法雖然可以實現(xiàn)對VOCs的監(jiān)測，但是對外界環(huán)境條件要求比較高，如果空氣不流通那么就不能完成VOCs的采用工作。同時，濕度、溫度以及其他物質(zhì)的干擾等因素都會影響空氣中VOCs的監(jiān)測。

雖然VOCs的采集方法有許多種，但是每種方法都有自己的優(yōu)缺點(diǎn)。容器收集法操作簡單但是對濃度要求較高；后兩種方法都是利用吸附劑來進(jìn)行樣品的采集，所以對吸附劑要求較高；動力采用方法不適用偏遠(yuǎn)地區(qū)多點(diǎn)采樣；雖然被動式采樣可以彌補(bǔ)這一點(diǎn)，但是其受到外界因素影響較大，影響了后續(xù)的長期使用。

2 空氣中VOCs監(jiān)測方法

2.1 氣相色譜－質(zhì)譜法(GC－MS

氣相色譜－質(zhì)譜法是目前通用的檢測VOCs的方法。利用氣相色譜－質(zhì)譜法可以對未知?dú)怏w進(jìn)行定性以及定量的分析。關(guān)于定性定量的分析原理和方法，在國外研究的比較早，也取得了突破式進(jìn)展和不錯的成果。對于氣相色譜－質(zhì)譜法檢測大多數(shù)VOCs而言，檢出限在1-10μg/kg。最近幾年有研究學(xué)者利用這樣的檢測方法檢驗?zāi)秤凸迏^(qū)大氣中VOCs的種類以及含量，取得了不錯的效果。但是也有不足，比如取樣困難，運(yùn)輸管理不完善，儲藏方法不當(dāng)易使樣品混合，導(dǎo)致樣品交叉污染等。復(fù)雜樣品的預(yù)處理不僅費(fèi)時，費(fèi)力，費(fèi)金錢，還消耗大量的溶劑，且檢測項目受到限制。尤其是現(xiàn)階段的檢測還停留在實驗室階段，而實驗室檢測有明顯的滯后性。在分析過程中，揮發(fā)性有機(jī)物容易與其他氣體(如臭氧、氯氣、氮的氧化物等)反應(yīng)，且采樣困難，前期處理不易，這樣就會直接影響結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，在實際的檢測過程中，要減少這種反應(yīng)的影響，最大程度的減少誤差。

2.2 質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜

質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜簡稱PTR-MS,該方法是近幾年應(yīng)用比較廣發(fā)的技術(shù)，因為其具有靈密度高、監(jiān)測時間短的優(yōu)點(diǎn)，所以該方法應(yīng)經(jīng)在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。其基本原理就是將各種VOCs電離成單一的離子，這樣質(zhì)譜就可以快速識別，避免了絕對量的標(biāo)定。但是該方法依然存在著一些問題就是只能通過核質(zhì)比來區(qū)分離子，所以對于同分異構(gòu)體的有機(jī)分子就難以區(qū)分。

3 結(jié)語

VOCs監(jiān)測技術(shù)主要集中在分析方法上，在采樣過程中如何減少VOCs的揮發(fā)，提高樣品的提純效率以及分析技術(shù)是監(jiān)測VOCs的關(guān)鍵，也是今后VOCs監(jiān)測技術(shù)研究發(fā)展的重點(diǎn)，技術(shù)人員只有加強(qiáng)這幾個方面的研究才能不斷的提高VOCs的監(jiān)測水平。

[1]姜曉云.關(guān)于室內(nèi)空氣中揮發(fā)性有機(jī)物污染的監(jiān)測分析[J].中國科技博覽,2014(29):244-244.

[2]呂天峰,張寶.水污染事故中半揮發(fā)性有機(jī)物應(yīng)急監(jiān)測方法研究[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù),2013(2):223-224.

編號：2016A040403069]