環境大氣中VOCs的測定方法及注意事項

環境空氣中的揮發性有機物（Volatile organiccompounds，簡稱VOCs），在大氣環境當中是主要的汙染物，這類的化合物不僅(jin) 存在一定的毒性，而且還容易致癌，並且還會(hui) 產(chan) 生光化學煙霧。在實際空氣當中，VOCs的成分相對而言比較複雜，不管是室內(nei) 還是室外的空氣質量都有著極大的影響，在實際生活中人們(men) 吸入氣體(ti) 也會(hui) 影響身體(ti) 健康的狀況。隨著社會(hui) 的不斷高速發展，人們(men) 針對VOCs所產(chan) 生的負麵影響也越來越顯得重視，就目前而言其也同時成為(wei) 了外重點的研究對象。

 
　　VOCs所體(ti) 現出來的主要成分有烴類和氧烴以及含鹵烴類等，這些成分普遍存在室內(nei) 和室外空氣當中，並且它們(men) 之間相互融合形成一類複雜的有機汙染物。綜合實際情況，我們(men) 可以發現其產(chan) 生的主要原因，是由於(yu) 當前社會(hui) 中使用的各種化工原料，而且還有煙草或者樹木在燃燒的過程中沒有達到*燃燒的條件也會(hui) 產(chan) 生這些成分；還有在公路上行駛的汽車所排放出來的尾氣，以及自然界中生長的植物也會(hui) 自動排放而產(chan) 生VOCs。隨著現代社會(hui) 不斷的高速發展，人們(men) 對於(yu) 建築的設計也是不斷的推陳出新，建築物的結構也發生了翻天覆地的變化，因此在實踐中也使得新型的建材以及保溫材料和室內(nei) 裝潢材料，在當今建築中得到了的運用。與(yu) 此同時，還有各種的化妝品以及清香、除臭劑等諸多品種的洗滌劑，在現代社會(hui) 家庭中廣泛的得到應用，在這些物品當中有些能夠直接揮發出有機化合物，而有些在長期緩解過程中釋放出低分子化合物，那麽(me) 針對當前的環境空氣都會(hui) 造成很大的影響。空氣當中具有的VOCs，其本身所擁有的成分相對複雜，而且在人們(men) 呼吸空氣中具有毒性和刺激性以及對人體(ti) 均會(hui) 造成致癌危害，在人們(men) 的生活中都可能導致人們(men) 身體(ti) 出現各種不舒適的反應，並且對於(yu) 人的身體(ti) 健康方麵都會(hui) 產(chan) 生很大的影響。所以，我們(men) 針對VOCs所造成的汙染需要作出十分必要性的檢測和控製，在思想意識當中必須要重視VOCs給人們(men) 生活以及健康所來的影響，認識到控製VOCs所造成汙染的必要性和重要性。目前，在我國某些地區，針對環境空氣中VOCs已經開展了有效的測定工作，但始終都沒有統一的建立出一套完善的測定方法。所以，針對VOCs在環境空氣中的具體(ti) 成分以及所擁有的含量，都需進行有力的測定，保證測定數據的性和真實性，在實踐當中還必須要建立一套符合我國國情的測定方法，必須要盡快有效的針對環境空氣中的VOCs成分和含量，做出完善有效的測定以及采取全麵有力的可實施性措施。 

　　1 外測定方法現狀和趨勢 

　　1.1 外相關(guan) 測定方法 

　　目前，我國測定環境空氣中VOCs 的方法有以下幾種：《室內(nei) 空氣中對二氯苯衛生標準》（GB 18468- 2001）附錄A《對二氯苯檢驗方法氣相色譜法》，主要測定某幾種VOCs 組分，該方法采用活性炭管采樣，二硫化碳解吸，毛細管柱GC- FID 測定；《居住區大氣中苯、甲苯和二甲苯衛生檢驗標準方法氣相色譜法》（GB 11737- 1989），該方法采用活性炭管采樣，熱解吸或二硫化碳萃取，GC- FID法；《民用建築工程室內(nei) 環境汙染控製規範》（GB 50325- 2010）附錄G《室內(nei) 空氣中總揮發性有機化合物（TVOC）的測定》也采用Tenax 吸附管采樣，熱解吸，GC- FID 法。另外，《空氣和廢氣監測分析方法》（第四版） 給出了測定環境空氣中VOCs 的兩(liang) 個(ge) 方法，一個(ge) 為(wei) 《固體(ti) 吸附熱脫附氣相色譜-質譜法》，該方法參照美國EPA 方法TO- 17，另一個(ge) 為(wei) 《用采樣罐采樣氣相色譜-質譜法》，該方法參照美國EPA 方法TO- 15。 

　　1.2 環境空氣中VOCs 的樣品采集 

　　首先，空氣當中的VOCs采集方式。筆者綜合分析認為(wei) 針對VOCs的采集方式可以分成三種：其一，直接采集；其二，有動力采集；其三，被動采樣。 

　　在實踐當中所采用的直接采樣方式，其主要包括三種方法：其一，聚合物袋；其二，玻璃容器；其三，不鏽鋼采樣罐捕集法。三種方法在選取過程中，我們(men) 也需要結合實際情況，綜合考慮多方麵因素進行選取。例如，使用聚合物袋的方式進行采樣，其主要優(you) 點是在價(jia) 格方麵顯得便宜易得，並且在使用中顯得方便。但也具有一定的缺陷，在實踐中期由於(yu) 滲透原因，會(hui) 造成所采取的樣品受到汙染並會(hui) 導致一定量的損失；若是使用玻璃容器進行VOCs樣本采取，其中容器的體(ti) 積有限，玻璃具有易碎的特點，而且在清洗當中也顯得比較困難。所采集的樣本氣體(ti) 在針筒中易吸附在內(nei) 壁上，這樣也極容易造成樣品出現損失的情況；在實踐當中經過電拋光處理之後的SUMMA不鏽鋼罐取樣技術，將微孔過濾采樣頭有效的安裝完成之後正常打開氣罐閥門，經過十五秒至三十秒之後將閥門關(guan) 閉，罐內(nei) 的壓力與(yu) 大氣壓力相接近，也能夠利用加壓采樣的模式進行，但是使用加壓采樣的模式進行需要使用額外的渠道提供正壓。在實踐中針對VOCs進行采樣，若是使用定時的方式，那麽(me) 首先就應當安裝好流速控製閥，將罐閥打開控製流量采樣。這種方式的使用，在實踐當中通常都是用於(yu) 非極性物的分析，所體(ti) 現出來的優(you) 點是在使用吸附劑的時候出現的穿透和分解以及解析，均能夠進行全麵有效的避免，對於(yu) 樣品受到滲透或者經過陽光照射所引起的化學反應，在一定程度上都能夠有效的不易受到影響，這樣針對樣品的完整性也能夠有著一定的保障作用，在實踐中有著非常好的回收率。然而，所使用的采樣設備在價(jia) 格上卻是非常的昂貴，標樣的製備以及罐的清理上，不僅(jin) 十分浪費時間，而且也十分浪費人力。 　　所謂的有動力采樣，主要利用泵將空氣樣品通過有效的吸附液以及吸附劑等采集目標化合物。這種方法所體(ti) 現出來的優(you) 點，能夠在長期采樣中進行有效的運用，進一步的確定出VOCs所體(ti) 現出來的平均濃度。在實踐中捕獲空氣中的VOCs，一般所用的吸附劑是固體(ti) 狀態，在實際中卻又分成多孔聚合物類吸附劑富集采樣的方法，以及有效的利用活性碳吸附溶劑洗脫方法等多種方式。

 
　　在實踐當中所采用的被動采樣技術，在早期的使用中主要是利用在勞動衛生和防護檢測方麵，目前在環境衛生以及環保檢測當中才被逐漸的利用。在實踐中針對空氣中的VOCs，會(hui) 受到其濃度低以及分析靈敏度的影響，會(hui) 在整個(ge) 過程中出現一定的局限性，因此導致被動采樣技術，在室內(nei) 空氣以及個(ge) 體(ti) 接觸量方麵的評價(jia) 檢測尤其適合。被動采樣技術可以將整個(ge) 過程分成兩(liang) 種采樣方式：其一，擴散式采樣；其二是滲透式采樣。但是，在實踐中針對采樣進行測量的時候，對其精密度以及準確度都會(hui) 產(chan) 生一定的影響，究其原因是因為(wei) 被動采樣的方式，其主要是依靠空氣分子的擴散，在實際環境當中如風速以及濕度等多種分析物的相互共同的存在等，由此才導致後期檢測出現誤差情況。 

　　其次，環境空氣中VOCs的吸附劑。在實踐中所進行的采樣方式，利用直接采樣的方法是比較簡單方便，但在采樣過程中卻沒有富集，適合濃度較高的氣體(ti) ；然而所使用後麵兩(liang) 種方式，不管是有動力采樣還是被動力采樣，兩(liang) 者在實踐中實施的時候都會(hui) 涉及到吸附劑方麵。所以，在實踐中進行VOCs采樣，不管是室內(nei) 還是室外空氣中進行低濃度VOCs的測定，相關(guan) 工作人員所使用的更適合方式便是利用吸附采樣法。 

　　在實踐當中所使用的吸附劑，主要分成兩(liang) 大類：其一是有機吸附劑，其二是無機吸附劑。在具體(ti) 處理過程當中，對於(yu) 吸附劑的要求需要其具有較大的吸附容量進行收集。在使用無機吸附劑的時候，多數無機吸附劑的表麵積通常都比較大，而且使用頻率也相對較高。所以，其所表現出來的吸附能力比較強且吸附量也比較大，具有非常好的熱穩定性。但其對於(yu) 水親(qin) 和能力也是比較強，在吸附表麵上的活性點也相對過度，由此就導致吸附過程中出現脫附不*使用情況。 

　　1.3 環境空氣中VOCs 的分析方法 

　　空氣當中VOCs的分析方法在該領域當中是熱點研究，針對VOCs的分析方法通常有氣相色譜分析法、以及液相色譜法等多種方法，此外，還有反射幹涉光譜法以及離線超臨(lin) 界流體(ti) 萃取- GC-MS法和脈衝(chong) 放電檢測器法等。然而在實踐生活中所用的方法，通常都是普遍使用GC和GC-MS 法。

 
　　在實踐當中有效的運用氣相色譜法，其所體(ti) 現出來的主要優(you) 點具有能，並且在選擇性以及靈敏度上都具有的體(ti) 現，而且所進行的分析速度以及在實踐當中也有著非常廣闊的運用範圍等。GC-MS與(yu) 氣相色譜法兩(liang) 者進行有效的相互對比，前者在實踐運用中不僅(jin) 具有的分離能力，而且針對定性鑒定也有著充分的體(ti) 現，並且針對尚且沒有進行分離的色譜峰也具有一定的檢測能力。在後期進行分析的過程中，不管是靈敏度，還是分析出來的數據，都具有很高的準確性和度，在實際生活中進行實踐處理的時候，對於(yu) 其他色譜檢測其通常都能夠進行省去。所以，GC-MS聯用技術在衡量物質檢測的過程中逐漸成為(wei) 主要的有效手段。 

　　1.4 環境空氣中VOCs 的在線監測技術 

　　GC 或GC-MS 在測量VOCs 方麵一直發揮著重要作用，但也存在很大的局限性。近年來，人們(men) 一直致力於(yu) VOCs 在線監測方法的研究，出現了多種在線監測技術。如膜萃取氣相色譜技術、激光光譜技術等。但目前開發的一些在線監測儀(yi) 器由於(yu) 價(jia) 格較高、體(ti) 積較大等缺點，大大限製了其在實際監測工作中的廣泛應用。在多種VOCs 在線監測技術中，由於(yu) 技術研究尚不完善，還存在很多問題和局限性。隨著可調諧激光技術的迅速發展，檢測原理的日趨完善，調諧激光吸收光譜技術將在VOCs 在線監測應用中日益發揮其作用。 

　　2 適合的測定方法探討 

　　結合的實際情況，基於(yu) GC和GC-MS 是現在實驗室為(wei) 普及的儀(yi) 器且能測定大多數VOCs，這兩(liang) 種實驗室方法測定環境空氣中VOCs具有較高可行性及推廣性：一種是固體(ti) 吸附/熱脫附/ GC或GC-MS方法，一種是罐采樣/冷凍預濃縮/ GC或GC-MS方法。 

　　兩(liang) 方法在使用的過程中，主要都是通過富集空氣中的低濃度VOCs，使得其能夠有效的達到GC或者GC-MS能量檢測的含量，進而針對目標化合物進行全麵有效的測定。我們(men) 僅(jin) 從(cong) 理論上而言，不管是采集樣品過程中的方便性或者富集效果體(ti) 現，都是罐采樣/冷凍濃縮方法更好。但是利用這種方法進行采樣，其所使用的設備在價(jia) 格上卻顯得比較高昂，所付出的成本較大，而且在實踐處理中還需要使用液氮，針對某些有條件的地區能夠使用這種方法對VOCs進行行之有效的測定工作。在測定中的主要程序詳情如圖1。 

　　雖然其本身存在很多優(you) 點，但針對我國目前具體(ti) 情況而言，所使用的普及度依然不是很全麵，在實踐運用中還存在很多的問題需要解決(jue) ，在本文將不做進一步的闡述。 

　　總之，隨著當今社會(hui) 不斷地高速發展，科學技術也隨之得到了的發展，本文通過對環境空氣中揮發性有機物的測定方法進行研究闡述，在實踐檢測過程中采取科學方法，以達到科學有效地對環境空氣中的VOCs進行測定。