吕康乐，宋俊密

(甘肃省环境监测中心站，甘肃 兰州 730020)

1 概述

挥发性有机物（VOCs），是常温下，沸点50℃至260℃的各种有机化合物。大多数VOCs 具有令人不适的特殊气味，并具有毒性、刺激性、致畸性和致癌作用，特别是苯、甲苯及甲醛等对人体健康会造成很大的伤害。随着生活水平的提高，人们越来越重视室内装修，装修材料带来的室内空气污染问题越来越多，引起居民和学者们的广泛关注[1,2]。

目前对VOCs 的采样分析方法有吸附解吸法、热脱附法等[3,4]，但灵敏度较差、通用性较差、采样时间长等缺陷对其使用造成局限性。苏玛罐技术作为一种先进有效的采样技术，适用于监测室内空气中低浓度VOCs 的采样。其优点在于可以避免采用吸附剂时的穿透、分解、解吸和采样歧视效应，能够基本还原现场空气状态，适用于大体积及长时间采样，且样品放置时间较长。本研究采用苏玛罐进行室内空气采样，对39 种VOCs 进行了准确定量，同时进行了定性研究，分析了居民室内空气中VOCs 的污染情况。

1.1 实验部分

1.1.1 仪器设备和试剂

7890A/5975C 气相色谱-质谱联用仪（美国Agilent 公 司）；毛 细 管 色 谱 柱，60m×0.25mm，1.4μm；具有自动定量取样、自动添加内标和标准气体功能的气体冷阱浓缩仪，具三级冷阱；罐清洗装置；气体稀释装置；内壁惰性化处理的不锈钢采样罐，耐压值＞241kPa；浓度1μmol/mol 的39种美国光谱混合标准气体；浓度1μmol/mol 的美国光谱内标标准气（组分一溴一氯甲烷、1,2-二氟苯、氯苯-d5、4-溴氟苯）；纯度高于99.999%的高纯氮气。

1.1.2 样品采集

采样前将门窗关闭12h，采样时避开通风口，离墙壁距离大于0.5m，离门窗距离大于1m。采样点的高度原则上与人的呼吸带高度一致，一般相对高度0.5～1.5m 之间。本次共采集兰州市20 个居民住宅室内空气样品。

2 结果与讨论

2.1 仪器条件和标准色谱图

气相色谱条件：35℃，保持8min，以5℃/min速度升温至150℃，保持2min，再以20℃/min 速度升温至220℃，保持3min；溶剂延迟时间：4.5min；进样口温度：200℃；载气流速：1.0mL/min。

质谱条件：离子源：EI 源；扫描方式：全扫描或选择离子扫描；离子源温度：230℃；接口温度：220℃；扫描范围：35300amu。

取样体积400mL。传输线温度：120℃。对39 种挥发性有机物进行了准确定量，具体色谱图如图1 所示。

图1 39 种VOCs 总离子流图（10nmol/mol）

2.2 定性分析结果

定性结果见表1，可见居民住宅中定性检出酮类3 种、醇类2 种、酯类5 种、醛类7 种、脂肪烃7种、芳香烃12 种、芳香烃13 种，共计检出挥发性有机物49 种。其中检出率大于50%的污染物有：二氯二氟甲烷（70%）、氯甲烷（90%）、三氯一氟甲烷（55%）、氯仿（65%）、苯（100%）、1,2-二氯乙烷（100%）、甲苯（100%）、乙苯（100%）、二甲苯（95%）、苯乙烯（95%）、甲醛（100%）、己醛（100%）、乙醇（60%）、辛醛（55%）、a-蒎烯（95%）、乙酸乙酯（55%）、戊烷（70%）。

表1 定性结果的分析

2.3 定量分析结果

39 种VOCs 的定量检出结果见表2，本研究以定量检出的各挥发性有机物的浓度的算术加和作为TVOC 的浓度进行数据统计。

对住宅的室内空气以 《室内空气质量标准》[5]进行评价：5%的住宅甲苯出现超标，10%的住宅TVOC 出现超标。从表2 可以看出定量检出率在50%以上的挥发性有机物主要有：二氯二氟甲烷（70%）、氯甲烷（90%）、三氯一氟甲烷（55%）、氯仿（65%）、苯（100%）、1,2-二氯乙烷（100%）、甲苯（100%）、乙苯（100%）、二甲苯（95%）、苯乙烯（95%）。浓度范围为：二氯二氟甲烷1.61～3.75μg/m3、氯 甲 烷1.05～14.69μg/m3、三 氯 一 氟 甲 烷0.92～11.35μg/m3、氯仿0.84～4.85μg/m3、苯0.96～12.95μg/m3、1,2-二氯乙烷0.44～209.79μg/m3、甲苯2.42～235.65μg/m3、乙苯0.52～171.52μg/m3、二甲苯0.52～85.02μg/m3、苯乙烯0.55～36.97μg/m3、TVOC18.46～941.57μg/m3。可见住宅中的主要污染物为氯甲烷、三氯一氟甲烷、苯、1,2-二氯乙烷、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯。

氯甲烷、三氯一氟甲烷为冷冻剂被广泛用于空调和冰箱的冷媒，住宅中的氯甲烷、三氯一氟甲烷可能来源于空调和冰箱冷媒的泄露。

国内学者对一些常用装饰材料散发的VOCs 研究以定性分析为主,给出了典型装饰材料散发的主要VOCs 成分分析结果[6,7]，指出苯、1，2-二氯乙烷、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯主要来源于室内装修。

2.4 不同装饰时间挥发性有机物的污染特性

对6 个装修时间不同（精装）的居民住宅以室内空气中主要污染物（苯、1,2 二氯乙烷、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、TVOC）做二维折线图，纵坐标为污染物的浓度。从图2 可以看出：装修1 个月的住宅中主要污染物浓度为：苯12.95μg/m3，1,2-二氯乙烷209.70μg/m3，甲苯235.65μg/m3，乙苯171.52μg/m3，二甲苯85.02μg/m3，苯乙烯58.65μg/m3，TVOC941.57μg/m3，甲苯和TVOC 都高于《室内空气质量标准》（GB/T 18883-2002）限制标准。可见装修一个月内的住宅室内空气污染比较严重，新装修的房子不能立即入住；装修36 个月的住宅主要污染物的浓度为：苯4.81μg/m3，1,2-二氯乙烷6.30μg/m3、甲苯21.03μg/m3、乙苯5.11μg/m3、二甲苯6.53μg/m3、苯乙烯3.62μg/m3、TVOC72.51μg/m3。由此可见装修36 个月后挥发性有机物污染比较轻微，但仍能检出，可见挥发性有机物的污染持久性比较强；装修时间在3～12 个月的住宅，污染物浓度没有显著性差异，主要污染物浓度较装修1 个月的明显低，略高于装修后36 个月的，可见装修3 个月后大部分的挥发性有机物已经挥发。

表2 定量结果的分析

图2 相同装修程度（精装）不同装修时间住宅的污染物浓度

对4 个装修时间不同（简装）的居民住宅以室内空气中主要污染物（苯、1,2 二氯乙烷、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、TVOC）做二维折线图，纵坐标为污染物的浓度。从图3 可以看出：随着装修时间的推移污染物的浓度逐渐降低，但污染物浓度差别不显著。

图3 相同装修程度（简装）不同装修时间住宅的污染物浓度

2.5 不同装修程度挥发性有机物的污染特性

对相同装饰时间不同装修程度的居民住宅进行了调查，以室内空气中主要污染物（苯、1,2 二氯乙烷、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、TVOC）做二维折线图，纵坐标为污染物的浓度。

图4 是装修时间均为12 个月的居民住宅，由图4 可见精装住宅中主要污染物浓度为：1,2-二氯乙烷22.68μg/m3、苯10.97μg/m3、甲苯142.47μg/m3、乙 苯111.65μg/m3、二 甲 苯38.36μg/m3、苯 乙 烯20.66μg/m3、TVOC587.09μg/m3。简装住宅中主要污染物浓度为：1,2-二氯乙烷12.29μg/m3、苯1.88μg/m3、甲苯8.54μg/m3、乙苯1.28μg/m3、二甲苯1.71μg/m3、苯乙烯1.07μg/m3、TVOC40.34μg/m3。图5 是装修时间均为18 个月的居民住宅，由图5 可见精装住宅中主要污染物浓度为：1,2-二氯乙烷14.31μg/m3、苯7.83μg/m3、甲苯37.70μg/m3、乙苯27.07μg/m3、二甲苯27.31μg/m3、苯乙烯13.42μg/m3、TVOC234.13μg/m3。简装住宅中主要污染物浓度为：1,2-二氯乙烷5.25μg/m3、苯1.14μg/m3、甲 苯2.42μg/m3、乙 苯0.71μg/m3、二甲苯0.52μg/m3、苯 乙烯0.56μg/m3、TVOC19.09μg/m3。

图4 不同装修程度住宅的污染物浓度（12 个月）

图5 不同装修程度住宅的污染物浓度（18 个月）

由图4 和图5 可以看出，精装住宅较简装住宅污染严重，主要是精装修时粘贴壁纸会使用大量的胶粘剂，而胶粘剂的主要溶剂为有机溶剂；同时木地板表面有喷漆，喷漆中含有苯、甲苯等污染物。

3 结论

居民住宅的主要污染物为：氯甲烷、三氯一氟甲烷、苯、1,2-二氯乙烷、甲苯、乙苯、二甲苯、苯乙烯、甲醛、己醛、乙醇、辛醛、a-蒎烯、乙酸乙酯、戊烷，污染主要来自室内装修。

装修一个月内的住宅，室内空气污染比较严重，出现超标现象，不能立即入住。装修三个月后的住宅未出现超标。随着时间的推移污染物的浓度逐渐降低，但仍能检出，可见挥发性有机物的污染持久性比较强。

精装住宅较简装住宅污染严重。主要是精装时粘贴壁纸会使用大量的胶粘剂，而胶粘剂的主要溶剂为有机溶剂,同时木地板表面有喷漆，喷漆中含有苯、甲苯等污染物。