1 揮發(fā)性有機(jī)物檢測的必要性

　　揮發(fā)性有機(jī)物簡稱 VOCs,其泛指在常溫和常壓狀態(tài)下,物質(zhì)分子能夠隨意向四周散發(fā)、自由移動的固體和液體有機(jī)化合物。 各個(gè)國家對 VOCs 的定義均有所差別,如美國某環(huán)保組織對它的定義是任何參與大氣光化學(xué)反應(yīng)的碳化合物,僅有極少數(shù)的碳化合物不包含其中,如一氧化碳、二氧化碳、金屬碳酸鹽等;德國某權(quán)威機(jī)構(gòu)對它的定義是沸點(diǎn)或初餾點(diǎn)小于等于250℃的有機(jī)化合物。 大氣中 VOCs 的主要來源為工業(yè)生產(chǎn)排放的廢氣、汽車行駛過程中產(chǎn)生的尾氣以及光化學(xué)煙霧等。VOCs 會對環(huán)境造成危害,這里的環(huán)境包括水源、土壤和空氣,在太陽光及熱能的雙重作用下,VOCs 參與氧化氮反應(yīng)會生成臭氧,由此會造成空氣質(zhì)量下降,并巨還是光化學(xué)煙霧及城市霧霾的主要成分。 VOCs 是 PM2. 5 和臭氧的前提物質(zhì),大氣環(huán)境中, VOCs 在 PM2. 5 的比重約為 20-40% , 還有一部分PM2. 5 是直接由 VOCs 轉(zhuǎn)化而來,由于 PM2. 5 的粒徑較小,加之其本身的活性較強(qiáng),很容易附帶各種有毒有害物質(zhì),并巨其在大體當(dāng)中停留的時(shí)間較長,對大氣質(zhì)量及人體健康均有嚴(yán)重的影響。 因大多數(shù)的 VOCs 為溫室效應(yīng)氣體,所以它的存在會

　　造成全球性氣候變暖。 VOCs 對人體健康的危害也比較大,當(dāng)其超過一定的濃度時(shí),會對人的眼睛和呼吸道產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激,并引起皮膚過敏、咽喉疼痛和全身乏力等癥狀,同時(shí) VOCs會通過人體的血液循環(huán)進(jìn)入到大腦,從而損壞中樞神經(jīng),更為嚴(yán)重的是,VOCs 有著一定的致癌性、致畸形作用,還會破壞生殖系統(tǒng)。 為最大限度地降低 VOCs 的危害,有必要采取有效的檢測技術(shù),對大氣中的 VOCs 進(jìn)行檢測,根據(jù)檢測結(jié)果判斷其濃度是否超標(biāo)。

　　2 大氣中揮發(fā)性有機(jī)物的檢測技術(shù)要點(diǎn)

　　2. 1 VOCs 的采集

　　對大氣中的 VOCs 進(jìn)行收集是檢測的重要環(huán)節(jié)之一,較為常用的方法有以下幾種:

　　(1)被動采樣法。 這是環(huán)衛(wèi)和環(huán)監(jiān)部門收集大氣中 VOCs較為常用的一種方法,從適用性的角度上看,該方法在室內(nèi)空氣監(jiān)測采集中的效果較為明顯,若是用于室外環(huán)境大范圍的空氣采集存在一定的困難,并巨效果卻無法保證。 究其根本原因是,大氣中的 VOCs 密集程度較高,檢測技術(shù)人員如果進(jìn)行樣本采集,需要將吸附劑直接暴露在空氣中,借助各種揮發(fā)性有機(jī)物的流動性擴(kuò)散至吸附劑的周圍,由此可以使 VOCs 粘附在吸附劑上,鑒于該方法必須以空氣流動為前提,如果空氣流通性較差,那么將無法正常完成樣本的采集工作,有效的檢測也就無法完成。 不僅如此,環(huán)境溫、濕度及大氣中的其它物質(zhì)所產(chǎn)生的干擾,都會對檢測效果造成影響。

　　(2)容器采集法。 這是采集 VOCs 最為簡單的一種方法,其適用于濃度較高的污染源,收集樣本的容器都是日常生活中比較常見的物品,如密封性良好的塑料袋、針筒注射器以及罐子等等。 雖然塑料帶的獲取途徑較多,價(jià)格也比較低廉,但就算密封性再好的塑料袋在使用時(shí)也可能出現(xiàn)滲漏,這樣不但會導(dǎo)致樣本損失,而巨還可能造成樣本污染;注射器的內(nèi)壁會吸附一部分樣本,由此也容易導(dǎo)致樣本損失,從而影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性;玻璃容器的采集體積有限,并巨易碎。 罐取樣技術(shù)在國內(nèi)外的應(yīng)用較為廣泛,如 Sum-ma 技術(shù),這是一種利用預(yù)先抽真空的罐子進(jìn)行空氣樣本采集,它的優(yōu)點(diǎn)是能夠有效避免光照及化學(xué)反應(yīng)對樣本性質(zhì)的影響,可最大程度地確保樣本的完整性,并巨回收率較其它采樣方法高很多,防止了吸附和污染對樣本質(zhì)量的影響。

　　(3)動力采樣法。 當(dāng)采樣時(shí)需要對 VOCs 的平均濃度及其峰值濃度進(jìn)行測定時(shí),這種方法十分適用。 最初對該方法進(jìn)行應(yīng)用時(shí),一般都是以顆粒態(tài)活性炭吸附進(jìn)行樣本采集,受靈敏度的影響,使得該方法只能在濃度較高的 VOCs 分析中使用。同時(shí) Tenax 也是一種效果較好的吸附劑,其在固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三類揮發(fā)性有機(jī)物的樣本采集中得到了廣泛應(yīng)用。 然而,由于這種吸附劑本身的價(jià)格非常昂貴,加之其吸附容量不高,從而限制了它的應(yīng)用范圍。 通過不斷地實(shí)踐后,業(yè)內(nèi)的專家學(xué)者發(fā)現(xiàn),活性碳纖維是效果較好的一種吸附劑,其不但吸附容量大,而巨容易解吸。通過上述三種采樣方法進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),每種方法均有優(yōu)缺點(diǎn),鑒于此,在實(shí)際工作中,可結(jié)合具體情況選擇樣采集方法,如有必要,可將這些方法結(jié)合到一起使用,相互彌補(bǔ)缺陷,提高采樣效率和質(zhì)量。

　　2. 2 VOCs 檢測技術(shù)

　　(1) GC-MS 檢測。 這是 VOCs 檢測中最為常用的方法之一,GC 是其氣相色譜法,MS 是質(zhì)譜法,通過該方法能夠?yàn)槲粗獨(dú)怏w進(jìn)行定性和定量分析。 國外在很早之前便開始研究定性和定量分析的基本原理及具體方法,并取得了顯著的成果,利用 GC-MS 對大多數(shù) VOCs 進(jìn)行檢測,檢出限在 1-10μg/ kg 。 一些專家學(xué)者利用該方法對某油罐區(qū)上方大氣中的 VOCs 進(jìn)行了檢測,主要目的是分析 VOCs 的種類及具體含量,雖然取得的結(jié)果令人滿意,但檢測過程中尚存不足和需要改進(jìn)之處,如樣本的采集難度較大,不便于運(yùn)輸,儲藏方法不當(dāng)造成樣本混合,預(yù)

　　處理費(fèi)用高,溶劑消耗量大等等。 為解決上述問題,對該方法進(jìn)行改進(jìn),大部分問題都得到有效解決,檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性進(jìn)一步提升。

　　(2)PTR-MS 檢測。 這是近幾年快速興起的一種檢測方法,PTR-MS 是質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜的簡稱,其突出的特點(diǎn)在于監(jiān)測時(shí)間短、密度高、靈活性強(qiáng)等等,正因如此,使得該方法在環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域中得到越來越廣泛的應(yīng)用。 使用該技術(shù)對 VOCs 進(jìn)行檢測的過程中,可將 VOCs 電離成單一的離子,隨后通過質(zhì)譜便可對其進(jìn)行快速識別,避免了絕對量的標(biāo)定。

　　3 結(jié)論

　　綜上所述,VOCs 除了會對環(huán)境造成嚴(yán)重的破壞之外,還會對人體健康帶來巨大的影響,為最大限度降低 VOCs 的危害,應(yīng)當(dāng)做好相關(guān)的檢測工作。 這就要求檢測人員應(yīng)當(dāng)對相應(yīng)的方法加以了解和掌握,并合理運(yùn)用到實(shí)際工作當(dāng)中,從而確保檢測工作的有序進(jìn)行。