室內空氣污染檢測方法

 隨著城市化進程的加快，世界的空氣質量普遍受到了嚴重威脅。整個大氣污染物質體系中，除了煙塵、粉塵、霧、總懸浮顆粒（TSP）等顆粒性污染物外，氣態污染物占重要部分，占全世界每年排入大氣污染物質的百分之75以上，其中有機污染物占多數，這些帶有異味（臭或香）的氣態污染物會嚴重干擾居民的日常生活，惡化人們的生存環境，而且還會對人體健康和生態環境造成危害。揮發性有機化合物（Volatile Organic Compounds，VOCs）是指沸點在50～260 ℃之間、室溫下飽和蒸汽壓超過133.322 kPa的易揮發性有機化合物。其主要成分

為烴類、氧烴類、含鹵烴類、氮烴類及硫烴類、低沸點的多環芳烴類等，是室內外空氣中普遍存在且組成復雜的一類有機污染物。由于VOCs的成分復雜，表現出的毒性、刺激性、致癌作用及特殊氣味能導致人體呈現出種種不適反應，并對人體健康造成較大的影響。

1空氣中VOCs的采樣方法---石家莊環境檢測

空氣中VOCs的采樣主要分主動采樣和被動采樣。在實際工作中，多采用被動采樣，主要有容器捕集法、固體吸附劑法、SPME法。

1.1容器捕集法

容器捕集法是將內壁經硅烷化處理的不銹鋼罐內部抽成真空后，用減壓或加壓的方式采樣。采集的試樣需再用固體吸附劑吸附（如Tenax）或低溫富集處理，然后導入GC－MS測定。該方法操作繁瑣，富集倍數小，容器對VOCs有吸附，但優點是一份試樣可用作多次分析。Kelly曾用此法研究了有毒VOCs在采樣容器中的穩定性，并對不同的化合物在容器中的穩定性做了總結。EPA曾建立了一個數學模型來預測痕量VOCs在采樣容器中的穩定性。

1.2固體吸附劑采樣法

用固體吸附劑捕獲空氣中VOCs也是通常采用的方法之一。吸附劑選擇的一般原則為：①具有較大的比表面積，即具有較大的采樣體積；②具有較好的疏水性能，對水的吸附能力低；③容易脫附，分析的物質在吸附劑上不發生化學反應，即只是物理吸附。常見的固體吸附劑采樣法有：Tenax富集采樣法、活性炭吸附溶劑洗脫法、活性炭纖維采樣法和混合吸附劑采樣等方法，在此就不一一敘述。

1.3固相微萃取法（SPME）

SPME是一項較新的采樣方法，該法操作簡單方便、無需有機溶劑，集采樣、萃取、濃縮和進樣于一體。SPME裝置由萃取頭和手柄兩部分組成。該法的關鍵在于萃取頭，其上1 cm

長的融熔石英纖維表面涂有聚合物。常見的萃取頭以聚二甲基硅氧烷（PDMS）為涂層，它對于吸附非極性化合物有非常好的選擇性。以聚丙烯酸酯（PA）為涂層的萃取頭適用于采集極性化合物，主要用于分析有機氯、酚類等。涂層的厚度影響化合物的采集，100μmPDMS 適用于低沸點、易揮發的非極性化合物，7μmPDMS適用于中等揮發、高沸點的非極性化合物，因此對某一種或一類化合物應選用一個合適的萃取頭。采樣時利用手柄將萃取頭推出，使其直接暴露于室內空氣中進行采樣，無需動力；采樣結束后，收回萃取頭即可。分析時，將該裝置直接插入GC進樣口，推出萃取頭，吸附在萃取頭上的有機物就會在進樣口進行熱解吸，隨載氣進入毛細管柱進行測定。由于解吸時沒有溶劑注入，且分析物很快被解吸送入GC柱，所用的毛細管柱可以很短很細，這可加快分析速度，提高檢出限。目前，SPME已廣泛用于環境樣品的分析。

2揮發性有機污染物分析方法

通常用于分析VOCs的方法有比色管檢測法、氣相色譜法（GC）、氣質聯用（GC－MS）、熒光分光光度法、膜導入質譜法等。其中常用的是氣相色譜法和氣質聯用。

2.1比色管檢測法

比色管室內空氣檢測法是一種簡單實用的檢測技術，由一個充滿顯色物質的玻璃管和一個抽氣采樣泵構成。在檢測時，將玻璃管兩頭折斷，通過采樣泵將室內空氣抽入檢測管，吸入的氣體和顯色物質反應，氣體濃度與顯色長度成正比，從而可以直觀地得到氣體的大致濃度。此方法數據代表性差，目前的檢測范圍不足以覆蓋全部的TVOCs成分。

2.2氣相色譜法

氣相色譜具有高選擇性、高靈敏度、速度快和應用范圍廣等特點，尤其對異構體和多組分有機混合物的定性、定量分析更能發揮作用。使用氣相色譜——氫火焰離子化檢測器（FID）對有機污染物進行定性和定量測定是比較成熟的方法之一。

FID是利用氫氣/空氣火焰的熱能和化學能作電離源，使有機物電離，產生微電流而響應的檢測器。它是一種破壞性的質量型檢測器，其響應值取決于單位時間進入檢測器的組分量，其峰高隨著載氣流速的增加而加大，峰面積基本不變。FID對氣體流速、壓力和溫度變化不敏感，它對H2O、O2、N2、CO和CO2等無響應，對幾乎所有的有機化合物均有響應，特別是對烴類靈敏度高，且響應與碳原子數成正比，檢測限達10～12 g/s。

2.3色質聯用法（GC－MS）

色質聯用法可以測定TVOCs中各種組分的種類和濃度，分析結果準確可靠。缺點是采樣和分析過程復雜，分析時間長，測量成本高。

質譜檢測器（MSD）可對未知化合物進行定性鑒定，還可用于痕量組分的定量分析。MSD由離子源、質量分析器和離子檢測器組成。離子源將待測組分電離成離子，并使這些離子加速和聚焦成離子束。質譜檢測器將不同質荷比的離子分離，經質量分析器分離之后的離子進入離子檢測器，將正負離子流轉變成電信號輸出，MSD的輸出為電壓——質荷比——時間三維圖譜。MSD的定性采用全掃描質譜圖，分子離子峰可確定待測組分的分子量，各碎片離子是該分子的一些組成部分。可采用計算機檢索定性，也可通過圖譜解析定性。MSD定量的基礎是待測組分的峰強與其含量成正比。與氣相色譜法相比，GC－MS法除具有分離能力和準確的定性鑒定能力外，還能夠檢測尚未分離的色譜峰，且其靈敏度更高，數據更可靠，在一般應用中可省去其他色譜檢測器。因此，GC－MS聯用技術已逐步成為檢測痕量物質的重要手段。

3室內空氣VOCs 快速檢測實例

下面以一居民小區中某居室的VOCs污染監測為例，介紹室內空氣中VOCs現場快速檢測的具體實施。

3.1測試目的

該居室裝修完成時間一個月，裝修程度較高，本次測試將了解室內空氣中VOCs的濃度及其變化情況，從而為該居室TVOCs 污染評價提供基礎數據。

3.2測試方法

測試采用PGM－7240VOCs檢測儀現場快速測定法。

3.3監測實施的步驟

（1）測試點布置。對測試房間（臥室）采用隨機布點的方法布置測試點，房間面積20 m2測試點1個，測試點應離墻壁1 m以上，高度為呼吸帶高度。

（2）儀器參數設置。開始測定前，對儀器工作參數進行設置：預熱時間2 min；開啟自動采集數據功能；數據采集時間間隔30 s。

（3）測定。將儀器固定放置在選好的測試點，開啟儀器，記錄時間，10 min后，停止測定，同時記錄溫度16 ℃，相對濕度百分之20，大氣壓力102.3 kPa。

（4）測定結果。讀取儀器數據，取10 min測定的平均值為測定結果。經計算，該居室VOCs測定結果為1 260 ppb（此濃度為表觀濃度）。

（5）數據分析。參考國家標準方法與VOCs儀器法測定結果的比值R在1.5～3.5之間，說明該居室TVOCs的實際濃度應為1 890～4 410 μg/m3，與標準限值600 μg/m3比較，可以肯定該居室VOCs濃度超標。