姚波　管文祥

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。

關键词：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、快速的发展目标得到初步的实现。这种测量设备的结构主要由萃取探头与手柄两个部分组成，探头用于测量中空气样本的手机，只需将其直接暴露在待检测的空气之中就能实现自动化测定样本的收集，在自动采集工作完成之后还需要手动将探头收入设备内部。由于探头在设计上采用了PDNS为涂层，所以在对挥发性有机物的收集与亲和上有明显的提升。在后续的设备改进工作中，为实现应用范围的进一步扩大以及测量针对性的进一步细化，探头设计在涂层上有更多的选择。

3 VOCs的监测分析方法

3.1 GC与GC-MS

GC具有速度快、使用范围广等优点，能够对物质进行定量的分析，GC-MS还可以对没有进行分离的色谱峰进行分析，其结果的准确度较高，得出数据较为准确，可以省略掉其他色谱检测器的工作。在工作性能上，该种监测方法可以同时检测到未进行分离的色谱峰，所以能够满足更多的测量工作要求，成为痕量物质测量中最为常用的测量方法。随着该项测量技术自身的应用与改进，其最低测量浓度逐步降低，目前可达0.2mg/m3～0.6mg/m3，而且在大量实验的基础上也得出了其最佳取样条件，处于最佳该工作状态的设备测定精确率不仅能使时钟保持在稳定状态，还能得到进一步的提升。

3.2 HPLC测定方法分析

随着自动化技术的发展，其与社会各行各业的联系也日益密切，在环境空气测量领域也渐渐取得了长足的发展。HPLC测定技术就是自动化控制技术与环境有机物测定技术联合发展的成果，这种测定技术能够实现测定工作的自动化与高效能运作。其对试样的要求也更为简便，挥发性已经不能成为制约其测定工作开展的关键因素。在测定部分，其采用紫外检验、荧光检验等多种方法进行，让测定工作的工作范围有了很大的扩大，其最低测定限度也达到5ng～300ng。

3.3 其他测定方法

对于环境中有机物的测定是我们掌握空气污染状况的关键手段，更是我们了解环境、保护环境的开始，所以我们的测定技术需要不断地进行发展与改善。

结语

空气中的有机物一旦超出正常范围就会对我们的生活造成严重的危害，所以对于环境空气的净化与保护工作必须受到充分的重视。对测定技术进行研究与分析将会帮助我们走好未来的空气净化之路。

参考文献

[1]杜振辉，翟雅琼，李金义.空气中挥发性有机物的光谱学在线监测技术[J].光谱学与光谱分析，2009，29（12）：3199-3203.