环境空气中挥发性有机物监测分析方法的研究.docx

环境空气中挥发性有机物监测分析方法的研究 摘 要：过去的一段时间内经济快速发展，但同时也存在着一系列问题，那就是在大量消耗资源进行粗放式经济发展的过程中，损害了环境，空气中污染物质含量逐渐增多，对人的呼吸系统和身体健康产生了很大的影响。 键词：环境空气；挥发性有机物；监测分析方法 中图分类号：X502 文献标志码：A 0 前言 在经济的发展过程中，因为污染物的排放和其他污染，空气中挥发性有机物的含量危害到了人们的生活健康。导致VOCs含量较高的原因主要有工业排放、尾气污染、污水处理不到位或者不处理等行为，这些污染源对环境空气质量的优化造成了阻碍，会造成人体细胞癌变等症状，对环境和人体的安全都造成了威胁。对VOCs的监测方法有很多种，目前被列入监测系统的VOCs在美国有56种，在欧洲有30多种。 1 VOCs概述及危害 挥发性有机物（volatile organic compounds ，VOCs）是在空气中存在非常普遍但是危害非常严重的气体，其沸点在50℃～260℃，室温下饱和气压超过133.32Pa，这种污染气体的来源主要有化工工业生产、污水排放、垃圾处理厂废料、汽车尾气排放和其他污染行业的排放，VOCs的成分较为复杂，许多成分含量非常微小，但是容易导致细胞病变、出现畸形等情况，对环境安全和人的健康状况造成了非常大的威胁。 目前测量VOCs的主流的方法是气相色谱-质谱法（gas chromatography.mass spectrometry，GC-MS），这种技术一直在VOCs的精确测量中发挥着作用，但是这种技术因为受限于电子轰击技术和色谱的分析问题，存在着一定的局限性，不能实时的监测和分析，时效性较差，在对测定样品进行测定前的处理时，需要消耗大量的溶剂和样品，在采集时需要消耗大量的人力物力进行采集，在运输时运输难度较大，样品可能会发生损失或者各种成分之间混合导致结果出现误差，导致监测的效果差，这种费力的监测方法导致了监测费用的上升，需要在样品采集、储存运输和提纯分离等过程中花费更多的费用，在这种形势之下，发展新的在线实时监测技术，出现了监测方法研究的新的方向。 2 VOCs的采集方法 因为VOCs在空气中的含量较低，因此对样品的良好的采集技术是非常重要的，可以保证样品测定结果的准确性和科学性。 2.1 容器捕集法 容器捕集法在国外应用较为广泛，主要是使用Summa罐进行收集，在取样时采用USE-PA技术，分别使用TO-14和TO-15对非极性和极性物质进行分析，Summa罐在收集中可以避免吸附物的分解，并且可以同时对多种物质进行分析。国外的相关学者对采集的有机物进行了测定，发现使用Summa罐采集到的VOCs气体纯度是更高的。但使用Summa罐也存在着一些问题，使用罐进行取样的前期成本是较大的，对低浓度的有机物没有相应的测定标准，不能确定准确的值，仪器检测方面也存在着问题。除了Summa罐以外还有玻璃容器和聚合袋采集的方法，聚合袋的成本较低，使用并不复杂，但密封存在问题，可能会导致气体泄漏和样品损失，玻璃容器因为其自身的物理特性，非常容易导致破碎，而且便携性较差，在进行野外测样时局限性较大。 2.2 吸附法 吸附法使用较为简单，能适应大多数VOCs收集的情况，是目前应用最为广泛的采集方法，我国就主要使用这种方法进行测定，如环境标准HJ584―2010和ISO16200―2001两种。吸附法中主要使用固体的吸附物对气体进行吸附收集，吸附物需要具备容纳有机物量大、吸附速度快、物质不容易发生变化等特性，主要的吸附物有Tenax和活性炭物质。 Tenax是国际上常用的吸附物，这种物质对于空气几乎不会产生污染，收集过程较为环保，物质化学性质稳定，在温度较高时不会发生变化和降解，Tenax-GC能够采集80℃～200℃的物质，Tenax-TA是技术进步发展的产物，可以用来采集280℃的物质，这种吸附物在经过很多研究人员的测试后，对很多苯类物质有较强的吸附能力，采集效果较好。 活性炭在是吸附法最常用和应用最为广泛的物质，对非极性物质有很强的吸附能力，吸附能力强主要是因为表面的微型孔较多，与ACF表面直接接触。国内的相关专家学者以活性炭纤维作为原材料，建立了切实有效的VOCs测定方法。 但是在实际的监测分析工作中，有机物的沸点相差较大，单一的吸附物无法满足需求，因此混合吸附物被使用，混合吸附物可以根据有机物的化学性质、沸点等特性对物质进行吸附，吸附的物质种类较大，在使用完成后可以进行回收，对于多种挥发物混合的空气采集效果尤为显著。 2.3 固相微萃取法 这种方法是一种比较新的采集方法，由于能够实现采集、浓缩一体化操作，所以相对于传统技术而言，在生产效率上有明显的提升与进步，而且能够节约人力在检测工作上的应用，让测定工作准确、快速的发展目