探析環境檢測中揮發性有機物檢測技術的實踐應用

王玉芝

（山東山川環保技術服務有限公司，山東 臨沂 276000）

1 環境檢測概述

1.1 探析環境檢測技術的發展

隨著我國科學技術的不斷發展，人們對環境檢測技術也有了更高層次的要求。在傳統方法中，揮發劑在進行定性分析研究、測定污染物方面起到了重要作用，但是其只能通過肉眼觀察難以定量得出結論。揮發劑可以在一定條件下將污染物轉化成簡單化合物，但其性質和種類比起在傳統方法中的應用有很大變化，因此只能用定性分析法來進行判斷[1]。氣相色譜技術由于它具有操作方便、靈敏度高以及對被測物沒有破壞性等優點受到了廣泛使用并取得了很好的效果，針對一些有毒有害物質的特殊性可以用氣相色譜法來判斷其具體含量及性質，但也存在著很多缺點，如需要的樣品量大且重復性差等問題使揮發劑在檢測過程中不能得到充分利用而造成資源浪費和環境污染等。

1.2 探析環境污染的特點

在進行環境檢測時不同顏色、品種以及性質的色譜都能夠被測定。由于有些有機溶劑可以直接通過化學反應產生二氧化碳等溫室氣體，被人體吸收后對人體健康造成威脅，還有一些有機物雖然不能直接與空氣接觸分解也沒有辦法氧化降解[2]，但依然有很明顯的危害性，所以在進行揮發油檢測時，要選擇適當的方法。由于有些有機溶劑毒性大，因此對環境中的污染氣體具有較強的敏感性。

1.3 環境污染對檢測的影響

隨著人們環保意識的增強，越來越多的企業開始重視環境污染問題，尤其是一些化工企業也紛紛加入到揮發劑檢測當中。雖然檢測技術在一定程度上能夠為我們提供有效的幫助，但由于各種因素的影響導致揮發性有機物濃度較低。如果想得到更加準確、可靠的結論就需要結合使用多種方法和手段來完成對污染物的分析研究工作，這樣才能確保最終結果的正確性且符合實際要求[3]。另外，揮發劑的使用也需要進行嚴格的控制，確保它不會影響到檢測結果。

1.4 探析環境檢測的優勢

近些年，隨著科學技術的發展，很多國家都開始研究開發各種不同類型的揮發性有機物檢測技術。利用這些技術可以檢測到一些有毒有機化合物和重金屬離子等污染物。在檢測揮發性有機物時要注意環境因素對其的影響以及可能導致污染物產生變化的因素，從而進行有效判斷和分析處理，同時還要注意有些化學物質是不能直接被人體吸收的，一旦被人體吸收則需要經過一段時間才能完全從體內消除或部分清除出來[4]。揮發劑在使用時，其化學性質和理化特性會影響檢測結果。

2 環境空氣中揮發性有機物的檢測方法

2.1 氣相色譜質譜法

氣相色譜質譜儀可以直接對各種未知的氣體樣品進行定性檢測、定量分析和數據處理，其功能主要是根據樣品中所含的成分和相對濃度等進行各種測定計算和數據處理分析，從而得到合理準確的檢測數據。此外，對樣品特別是一些成分結構相對復雜的敏感的樣品進行化學預處理加工時，不僅會耗費大量的人力、物力，還會存在一定的滯后性。當我們使用氣相色譜法中的質譜法對樣品進行檢驗分析時，必須盡量減少對最終檢驗數據質量造成影響的因素。國外對氣體的定量分析已有很長的歷史，也達到了較好的效果，可以供我們參考和學習[5]。大部分揮發性氣體采用GC-MS方法，通過GC-MS技術對某儲罐中揮發性氣體進行測試，發現其對揮發性氣體的類型及成分的測定具有較好的效果。但是GC-MS仍存在著許多不足，例如取樣過程復雜、運輸管理有待改善、樣本存放方式不當等問題[6]。

2.2 質子轉移反應質譜法

質譜分析方法操作簡單，所需檢測時間較短，適用于大氣中的揮發性有機物檢測。同時，由于該方法可以提高數據的敏感性，從而大大提高了整個測試的工作效率，因而得到了廣泛應用。其本質是將揮發性有機物分解為單個的離子，因此可以很好地鑒別出同分異構體中的有機分子，但對不同的有機分子卻很難鑒別出來。所以，在對揮發性有機物進行檢測時，要充分認識其缺點，并從多方面綜合考慮選出最優的方法。

2.3 高效液相色譜法

HPLC技術是隨著自動化技術的發展而發展起來的，具有高壓、高效等優點。該方法可以將液相色譜儀和質譜聯用，從而提高數據的分析能力，還可以對復雜樣品中的痕量組分進行鑒別。另外，樣品的結構不會受到損傷，可以重復使用，具有很高的靈敏度，可以對樣品的組成進行有效的分析，從而促進樣品的液-液、液-固、離子交換、離子對的分離。此外，HPLC主要是通過UV、熒光等手段進行分析，使樣品的檢測精度得到進一步提升，并為進一步改進提供依據。

2.4 利用質子轉移反應質譜檢測揮發性氣體

PTR-MS也是近年來廣泛應用的一種揮發性氣體質譜分析技術。質譜技術在檢測氣體的精確度和檢測時間上都有顯著的優越性，PTR技術在環境監測-質譜研究中的應用日益廣泛。質子轉移反應質譜的基礎是對不同揮發性氣體進行電離，并將其轉化為單一離子。利用質譜技術，可以迅速地鑒別出不同種類的揮發性氣體，有效避免了絕對值[7]。但是質子轉移反應質譜并不完全，只有在核質比例的基礎上才能鑒別出離子。

3 環境檢測理論

3.1 環境檢測技術的分類

環境檢測技術可分為物理分析和化學分析兩方面。其中包括了揮發油在大氣中由于溫度、壓力等因素性質發生變化。電催化氧化反應主要是通過對電極進行放電來實現對揮發性有機化合物化學反應過程中所需微量元素的含量進行測定的方法；此外還可以利用有機錫催化劑與氧氣結合產生大量氣體作為輔助檢測劑使用；還有一種化學試劑——亞硫酸鹽和氯氣也可用作揮發油分析物質，但是其本身毒性較大。化學分析性檢測技術主要是利用電催化和化學反應原理，在一定的溫度、壓力條件下，通過對揮發油中所含化合物進行定性分析來實現對揮發性有機物的監測[8]。揮發油的化學分析性檢測技術主要包括了原子熒光法、離子交換反應和分子水平電測等方法。

3.2 環境檢測的產生機理

由于揮發劑的種類和數量是由環境溫度、濕度等因素決定的，因此，檢測揮發性有機物時也要考慮到這些外界條件。首先應從大氣污染物濃度來進行分析。當室內空氣中含有一定量的VOCs后其氣體便呈現出無色透明現象，而室外大氣中所含物質則會被散發出來的VOCs影響而造成誤判；其次由于室內溫度過高或者過低都會對揮發劑產生影響，所以必須嚴格控制好這兩種環境因素：其一，盡量降低室內溫度。其二，對揮發劑進行檢測，從而使其濃度達到標準。此外，揮發劑的種類和數量都會對揮發性有機物檢測結果產生影響，所以，要盡量選擇一些能與環境溫度相匹配的產品[9]。

3.3 環境中揮發性有機物的危害

揮發性有機物是一種污染物質，本身的毒性較低，但當它經過一定處理能夠完全去除時便會造成嚴重后果。目前常用的環境檢測方法有有機溶劑法、原子熒光光譜分析技術和氣相色譜法等。其中使用最多的是有機萃取火焰光度計測定揮發性有機物。利用熱解離的原理進行定性得到揮發物含量信息，再將其與絕對濃度轉化成相對標準信號，然后通過計算機處理得出有效化合物成分及分布情況，為揮發性有機物的檢測提供準確數據。

3.4 環境檢測的相關概念

環境檢測技術是指對不同的檢測對象進行分析和評價。目前我國環保部門在這方面還沒有明確提出相應概念。首先我們需要了解什么樣的材料可以構成綠色有機產品、什么類型的材料能夠提升可持續發展能力等。其次我們還應通過實驗來檢驗環境檢測技術是否合理可行，包括對污染物濃度、揮發物種類及其毒性進行判斷分析等。我們知道，揮發油中的揮發性有機物復雜、易變、難降解且易造成二次污染，所以在環境檢測過程中需要使用到多種檢測方法。首先要確定污染物濃度以及影響其性質的因素，其次要判斷是否可以形成有效抑制作用，從而使檢測結果更加精確可靠，這些工作都是必須考慮在內的關鍵環節。最后一點也是最重要的一點，由于揮發油的組分比較復雜，所以我們在檢測過程中需要選擇合適的催化劑。

4 探析環境檢測技術在檢測中的應用

4.1 環境檢測技術的現狀

在我國，隨著經濟的快速發展，環境污染問題越來越嚴重。而揮發性有機物檢測技術可以有效地對這些區域進行檢測。目前國內對于揮發油中不同種類化合物的研究和開發還不夠成熟，沒有形成規范化和規模化，且專業性不強，需要我們研究探索出更加先進可靠的方法來控制其成分含量及變化趨勢，以達到環境保護與經濟效益的最大化，這是我國環境污染治理面臨的巨大挑戰之一，同時也是最重要的任務之一。由于檢測對象多為有機溶劑和有毒污染物等有害物質，因此需要探尋更多更加有效的方法來降低對環境造成的危害。另一方面也要加強研究人員之間的協作，對于不同種類化合物性質的差異性進行區分從而制定更為科學合理的方案，這對提高我國揮發油污染治理水平具有非常重要的意義，所以我們必須重視并加快推進這方面技術。隨著我國環境污染問題的日益嚴重，探尋出更加可靠的檢測方法是我們首要考慮和解決問題。

4.2 探析環境檢測中存在的問題

探析環境中揮發性有機物的檢測技術是一項重要任務，在實際工作過程中，我們可以利用氣相色譜、火焰原子吸收光譜和質粒二重測法來進行分析。其中前者對樣品進行定性研究與定量測定，后者則主要依靠實驗者的主觀判斷力與客觀數據所形成的結果并加以記錄保存于探析容器中從而得到最后結論，同時也能夠借助示蹤技術進行揮發性有機物的檢測，進而達到環保要求，為環境保護提供參考依據。我們在探析揮發性有機物的檢測過程中，要充分合理利用實驗室現有條件，同時也需要政府相關部門提供相應政策支持。

4.3 在環境檢測中的應用對策

揮發性檢測技術在實際應用中，需要將揮發性有機物作為一個重要目標進行重點分析。因為我們要考慮到不同種類的污染物質對人體健康所產生的危害，所以在具體操作中應充分結合自身條件選擇正確有效、安全可行、經濟環保且符合我國國情發展要求的檢測方法。有機溶劑的種類很多，在實際應用中要按不同的環境污染類型和有毒氣體的濃度來進行選擇，如苯、甲苯等有強烈刺激性氣味的物質等。易溶無機物質會對水體產生一定的干擾，甚至會對人體造成傷害，所以要針對不同的環境污染類型選用適當的檢測手段。揮發性有機物種類繁多，在實際操作中應結合自身條件選取適宜的檢測方式，例如對于存在不穩定有機物質時最好使用直接光譜法來分析其毒性和耐久性等問題[10]。

揮發性有機物檢測技術在我國發展時間較短，在應用中還存在許多問題，需要不斷去完善。揮發性有機溶劑是環境分析領域內的研究熱點之一。目前國內外對于VOCs濃度測定方法、機理以及儀器設備等都沒有統一的標準規范和行業要求。另外我國對揮發物質進行了較為深入的探索與實驗探究，但是由于技術力量不足導致檢測結果存在誤差，同時，在實際應用中還存在很多問題需要改進提高，比如揮發物質在不同環境條件下的穩定性和檢測靈敏度等問題。

5 環境空氣中揮發性有機物檢測分析應注意的問題

5.1 環境監測問題

在對大氣樣品進行檢測時，往往會受到各種因素的影響，從而使樣品數據發生異常，對實驗結果造成一定的影響。在一定的條件下，當檢測結果存在很大的偏差時會造成數據的不準確。為有效改善大氣中的VOC含量，檢驗人員需要綜合考慮樣品本身和人為因素，采取適當的檢測手段和相應的預防措施，以提高測試結果的準確度。

5.2 減少有機物樣本采樣誤差

有機物取樣誤差是指在取樣過程中，樣品容易受外部環境和人為因素的影響，導致樣品在取樣過程中發生異常，造成實驗資料與真實資料之間的巨大差別，并對最后的樣本分析產生一定的影響。比如在對廢棄樣品進行取樣時，由于風速的原因樣品的濃度會發生變化，從而使樣品的最后檢驗結果與實測值有較大偏差。所以，要想使樣品的可靠性和科學性得到進一步改善，為下一步工作打下堅實的基礎，就必須嚴格按照檢測步驟進行樣品檢測分析工作。

5.3 重視數據不符問題

在對大氣中揮發性有機物進行檢測時，由于受到各種因素的影響而導致測試結果的不同。而判斷數據的好壞，往往需要有經驗的檢測人員對其進行深入分析才能做出正確的判斷。如果數據有異常，就需要根據調查結果進行改進，但不能主觀猜測，也不能刪除，要及時上報，確保后續工作的順利進行。

6 結語

揮發性有機物檢測技術對我國的經濟發展具有重要意義。隨著社會的現代化進程加快，人們生活水平不斷提高，環保意識也越來越強，所以在環境中釋放揮發物已經成為必然趨勢之一。而目前我國大部分地區都還沒有達到完全掌握該技術的程度，在使用方法方面也存在一些問題。另一方面，我國檢測人員專業知識不足、素質不高、工作能力不達標、操作過程不夠熟練等都導致了檢測工作受到阻礙。因此我國應加強對揮發性有機物的研究，并將此技術推廣到實際的工作中，促使相關人員對環境監測有更深一步的了解，不僅提高了工作人員處理問題和解決問題能力，也為我國經濟發展作出了貢獻。