國(guó)內(nèi)外大氣VOCs監(jiān)測(cè)分析方法大盤點(diǎn)

[導(dǎo)讀] 大多數(shù)空氣中的揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）都是對(duì)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(cè)方法越來(lái)越重要。本文對(duì)當(dāng)前主要國(guó)家、地區(qū)及組織相關(guān)大氣VOCs檢測(cè)方法進(jìn)行了一次盤點(diǎn)。

　　大多數(shù)空氣中的揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)都是對(duì)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(cè)方法越來(lái)越重要。本文對(duì)當(dāng)前主要國(guó)家、地區(qū)及組織相關(guān)大氣VOCs檢測(cè)方法進(jìn)行了一次盤點(diǎn)，供大家參考。

　　VOCs主要來(lái)自工業(yè)過(guò)程、汽車排放以及溶劑的蒸發(fā)(來(lái)自EPA)

　　國(guó)外空氣中揮發(fā)性有機(jī)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。吸附劑又分為活性炭、擔(dān)體(也稱載體)和熱脫附管等類。

　　1美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(EPA)方法

　　美國(guó)環(huán)境保護(hù)署(EPA)針對(duì)環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機(jī)物匯編了標(biāo)準(zhǔn)方法體系《環(huán)境空氣中有毒有機(jī)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(jī)物，主要針對(duì)沸點(diǎn)在80～200℃的揮發(fā)性有機(jī)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(jī)物，主要針對(duì)碳分子數(shù)較少，沸點(diǎn)在-15～120℃的非極性、非活性揮發(fā)性有機(jī)物。

　　TO-14A采用罐采樣，氣相色譜法(或質(zhì)譜法)測(cè)定環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機(jī)物，主要針對(duì)常見的42種揮發(fā)性有機(jī)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(duì)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(cè)定環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機(jī)物，其目標(biāo)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?shù)揮發(fā)性有機(jī)物。

　　TO-17采用吸附熱解析測(cè)定環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機(jī)物。

　　美國(guó)材料與測(cè)試協(xié)會(huì)(ASTM)方法D5466(空氣中揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)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(nèi)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(guī)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(guó)材料與測(cè)試協(xié)會(huì)(ASTM)D5466方法目標(biāo)化合物清單一　

表2美國(guó)材料與測(cè)試協(xié)會(huì)(ASTM)D5466方法目標(biāo)化合物清單二

2國(guó)ji標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)方法

　　國(guó)ji標(biāo)準(zhǔn)化組織關(guān)于環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機(jī)物分析測(cè)定有：ISO16017溶吸附管/熱解吸/氣相色譜儀法測(cè)定室內(nèi)空氣、環(huán)境空氣和工作場(chǎng)所空氣中揮發(fā)性有機(jī)物、ISO16200-2001溶劑解吸/毛細(xì)管氣相色譜儀法測(cè)定工作場(chǎng)所空氣中揮發(fā)性有機(jī)物，目前還沒(méi)有罐采樣的標(biāo)準(zhǔn)方法。

　　3中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)方法

　　中國(guó)臺(tái)灣于1998年開始實(shí)施NIEAA715.13B方法(空氣中揮發(fā)性有機(jī)化合物檢測(cè)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(duì)極性化合物的可能影響，目標(biāo)化合物有61種見表3，檢出限在0.09ppbv-0.31ppbv之間。

　　表3中國(guó)臺(tái)灣NIEAA715.13B方法目標(biāo)化合物清單

　空氣污染地圖(來(lái)自Envisat'sSCIAMACHY)

　　4國(guó)內(nèi)相關(guān)分析方法研究

　　我國(guó)對(duì)環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機(jī)物監(jiān)測(cè)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(guó)內(nèi)相關(guān)監(jiān)測(cè)分析方法見表4。

　　表4國(guó)內(nèi)揮發(fā)性有機(jī)物環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)或污染物排放標(biāo)準(zhǔn)限制及分析方法　　

   我國(guó)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(duì)空氣樣品有富集的作用，方法的檢出限比較低，測(cè)定成本低，但存在采樣時(shí)間長(zhǎng)、吸附劑穿漏、解吸/解析效率以及二次污染等缺陷。

　　隨著2015年《環(huán)境空氣揮發(fā)性有機(jī)物的測(cè)定罐采樣氣相色譜-質(zhì)譜法》(HJ759-2015)的頒布，我國(guó)開始采用內(nèi)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(cè)器檢測(cè)。采樣和分析方法上正逐步和國(guó)ji先*方法接軌。

　　鑒于在線監(jiān)測(cè)能夠?qū)崿F(xiàn)快速分析現(xiàn)場(chǎng)空氣狀態(tài)，在線監(jiān)測(cè)儀器開發(fā)成為了近年的熱點(diǎn)課題。近幾年來(lái)，在提高在線分析方法上，我國(guó)做了很多努力，將便攜式氣相色譜儀應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)，能夠提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)且快速地得出檢測(cè)結(jié)果。