[導讀] 大多數空氣中的揮發(fā)性有機物(VOCs)都是對人體有毒有害的物質(zhì),并能引起光化學(xué)污染和臭味等問(wèn)題,因此高效靈敏的VOCs分析檢測方法越來(lái)越重要。本文對當前主要國家、地區及國際組織相關(guān)大氣VOCs檢測方法進(jìn)行了一次盤(pán)點(diǎn)。
大多數空氣中的揮發(fā)性有機物(VOCs)都是對人體有毒有害的物質(zhì),并能引起光化學(xué)污染和臭味等問(wèn)題,因此高效靈敏的VOCs分析檢測方法越來(lái)越重要。本文對當前主要國家、地區及國際組織相關(guān)大氣VOCs檢測方法進(jìn)行了一次盤(pán)點(diǎn),供大家參考。
VOCs主要來(lái)自工業(yè)過(guò)程、汽車(chē)排放以及溶劑的蒸發(fā)(來(lái)自EPA)
國外空氣中揮發(fā)性有機物的儀器方法主要為氣相色譜法和氣相色譜-質(zhì)譜法。采樣方式主要為容器捕集法、固體吸附劑采樣法兩大類(lèi)。吸附劑又分為活性炭、擔體(也稱(chēng)載體)和熱脫附管等類(lèi)。
1美國環(huán)境保護署(EPA)方法
美國環(huán)境保護署(EPA)針對環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機物匯編了標準方法體系《環(huán)境空氣中有毒有機物分析方法》(第二版,1999年)。
其中:
TO-1方法采用Tenax吸附劑采樣,GC/MS分析揮發(fā)性有機物,主要針對沸點(diǎn)在80~200℃的揮發(fā)性有機物;
TO-2方法采用碳分子篩吸附劑采樣,GC/MS分析揮發(fā)性有機物,主要針對碳分子數較少,沸點(diǎn)在-15~120℃的非極性、非活性揮發(fā)性有機物。
TO-14A采用罐采樣,氣相色譜法(或質(zhì)譜法)測定環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機物,主要針對常見(jiàn)的42種揮發(fā)性有機物,該方法前處理采用滲透膜除水,除水時(shí)會(huì )損失部分極性化合物,同時(shí)對罐的惰性處理要求不高。
TO-15采用罐采樣,氣相色譜-質(zhì)譜法測定環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機物,其目標化合物比較多,有97種,此方法降低了水溶性VOCss的損失??煞治龃蠖鄶祿]發(fā)性有機物。
TO-17采用吸附熱解析測定環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機物。
美國材料與測試協(xié)會(huì )(ASTM)方法D5466(空氣中揮發(fā)性有機物的測定,罐采樣方法)于2007年進(jìn)行了修訂,使用范圍是環(huán)境空氣、室內空氣和工作場(chǎng)所。
方法中樣品的除水方式有兩種:半滲透膜吸附、冷阱吸附后升溫解吸。方法明確規定,如果使用半滲透膜除水,水溶性或者極性化合物損失很大,只能分析表1中的化合物。如果用冷阱除水,則可分析表2中化合物,檢出限在0.10ppbv~1.01ppbv之間。
表1美國材料與測試協(xié)會(huì )(ASTM)D5466方法目標化合物清單一
表2美國材料與測試協(xié)會(huì )(ASTM)D5466方法目標化合物清單二
2國際標準化組織(ISO)方法
國際標準化組織關(guān)于環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機物分析測定有:ISO16017溶吸附管/熱解吸/氣相色譜儀法測定室內空氣、環(huán)境空氣和工作場(chǎng)所空氣中揮發(fā)性有機物、ISO16200-2001溶劑解吸/毛細管氣相色譜儀法測定工作場(chǎng)所空氣中揮發(fā)性有機物,目前還沒(méi)有罐采樣的標準方法。
3臺灣地區方法
臺灣于1998年開(kāi)始實(shí)施NIEAA715.13B方法(空氣中揮發(fā)性有機化合物檢測方法-不銹鋼采樣筒/氣相色譜-質(zhì)譜法),其與TO15方法比較接近。方法中將Nafion滲透膜作為可選配件,提醒其對極性化合物的可能影響,目標化合物有61種見(jiàn)表3,檢出限在0.09ppbv-0.31ppbv之間。
表3臺灣NIEAA715.13B方法目標化合物清單
全球空氣污染地圖(來(lái)自Envisat'sSCIAMACHY)
4國內相關(guān)分析方法研究
我國對環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機物監測分析方法以吸附劑采樣,溶劑洗脫、氣相色譜分析為主,大都以單個(gè)組分分析,檢出限較高。國內相關(guān)監測分析方法見(jiàn)表4。
表4國內揮發(fā)性有機物環(huán)境質(zhì)量標準或污染物排放標準限制及分析方法
我國早期的分析方法中大多是固體吸附劑吸附-溶劑解吸-氣相色譜法,吸附劑對空氣樣品有富集的作用,方法的檢出限比較低,測定成本低,但存在采樣時(shí)間長(cháng)、吸附劑穿漏、解吸/解析效率以及二次污染等缺陷。
隨著(zhù)2015年《環(huán)境空氣揮發(fā)性有機物的測定罐采樣氣相色譜-質(zhì)譜法》(HJ759-2015)的頒布,我國開(kāi)始采用內壁惰性化處理的不銹鋼罐采集環(huán)境空氣樣品,經(jīng)冷阱濃縮,熱解析后,進(jìn)入色譜分離,質(zhì)譜檢測器檢測。采樣和分析方法上正逐步和國際先進(jìn)方法接軌。
鑒于在線(xiàn)監測能夠實(shí)現快速分析現場(chǎng)空氣狀態(tài),在線(xiàn)監測儀器開(kāi)發(fā)成為了近年的熱點(diǎn)課題。近幾年來(lái),在提高在線(xiàn)分析方法上,我國做了很多努力,將便攜式氣相色譜儀應用于現場(chǎng)檢測,能夠提供實(shí)時(shí)數據且快速地得出檢測結果。
---來(lái)自?xún)x器信息網(wǎng)