热脱附/气相色谱-质谱法测定环境空气中的挥发性有机物
2021-09-01曲晶明1叶能胜1亓学奎王欣欣
曲晶明1, 叶能胜1 亓学奎 王欣欣
(1.首都师范大学, 北京 100048;2.北京市理化分析测试中心, 北京 100089)
随着我国城市化进程的推进,挥发性有机物(Volatile organic compounds, VOCs)排放量日益增大,随之而来的大气污染也日益严重。VOCs与PM2.5和O3污染密切相关,由于其具有相对较强的光化学反应活性,是形成O3和二次有机气溶胶(Secondary Organic Aerosol, SOA)的重要前体物[1-3];而SOA是PM2.5的重要组成部分,平均占PM2.5质量浓度的27%[4]。不仅如此,VOCs可通过呼吸道和皮肤接触侵入人体,会引起头晕、头痛、恶心和呕吐等症状,危害人体健康。研究表明,长期暴露于VOCs浓度较高的区域,会显著增加人体致畸、致癌和致突变的风险[5-8]。快速且准确地测定环境空气中VOCs的具体组分及含量,对VOCs向PM2.5转化机理的深入研究有指导性作用,可为PM2.5、O3和VOCs等大气污染物的来源解析和协同控制提供重要决策依据和数据支持[9]。
固体吸附/热脱附[10,11]、固体吸附/溶剂解吸[12]和SUMMA罐采样/冷冻预浓缩[13,14]是3种常见的环境空气中VOCs的预处理方法。固体吸附/溶剂解吸法预处理过程需要大量有机溶剂,对人体健康和环境危害较大;SUMMA罐采样/冷冻预浓缩设备昂贵,实用型不强。相比之下,固体吸附/热脱附法预处理过程简单,分析速度快,无溶剂污染,此外吸附管体积小且可以重复使用,有效降低了分析测定的相关成本,是环境空气中VOCs测定的较为实用且有效的预处理方法。
本实验通过具有二级热解吸功能的全自动热脱附仪的使用,对气相色谱-质谱条件及其他具体操作过程进行研究,建立了热脱附/气相色谱-质谱分析方法,可同时对环境空气中34种常见的VOCs进行定性定量分析。……
