重慶市九升檢測(cè)技術(shù)有限公司 重慶 400700

不同的國家對(duì)于揮發(fā)性有機(jī)物的定義存在差異,從定義泛指內(nèi)容看,一般指常壓常溫條件下,固體與液體有機(jī)化合物中隨意散發(fā)、自由移動(dòng)的物質(zhì)分子,簡(jiǎn)稱VOCs,既指有機(jī)化合物,也特指其物質(zhì)分子。比如,與大氣學(xué)化學(xué)反應(yīng)的碳水化合物、在初餾與或沸點(diǎn)在250攝氏度以下的有機(jī)化合物；再如,二氧化碳分子、一氧化碳分子、碳酸鹽類型的分子等。從當(dāng)前大氣中揮發(fā)性有機(jī)物的檢測(cè)結(jié)果看,主要揮發(fā)主體以工業(yè)生產(chǎn)排放廢煙氣為主,包括汽車尾氣、光化學(xué)煙霧、自然界物質(zhì)分解等。下面以此為出發(fā)點(diǎn)對(duì)大氣中揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行闡述。

1 揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)的必要性概述

首先,揮發(fā)性有機(jī)物會(huì)對(duì)環(huán)境造成直接危害,如在大氣環(huán)境條件下,經(jīng)太陽光照射與熱能影響,會(huì)使VOCs與N2O、N2O2發(fā)生化光反應(yīng),從而生成臭氧,降低空氣質(zhì)量。同時(shí),揮發(fā)性有機(jī)物會(huì)通過光化學(xué)煙霧形式與霧霾形式直接造成環(huán)境污染,進(jìn)一步在雨水作用下破壞生態(tài)。其次,在人體可吸入顆粒方面,PM2.5中的揮發(fā)性有機(jī)物含量約占到20%到40%的比重,一部分PM2.5也由揮發(fā)性有機(jī)物直接轉(zhuǎn)化生成,加上PM2.5活性強(qiáng)的特點(diǎn),易附帶有毒有害物質(zhì),從而對(duì)人體健康產(chǎn)生嚴(yán)重危害。第三,溫室效應(yīng)中的CO2存在于揮發(fā)性有機(jī)物之中,加上CO在空氣中與水分子之間的結(jié)合生成CO2,由此也加劇了溫室效應(yīng),并且間接促成了冰雪消融等生態(tài)危機(jī)。第四,揮發(fā)性有機(jī)物本身屬于有毒有害物質(zhì),致癌、致畸概率相對(duì)較大,對(duì)人類的健康繁衍也存在一定的威脅。因此,控制氣體中的揮發(fā)性有機(jī)物十分必要,而對(duì)其檢測(cè)及其檢測(cè)技術(shù)的研究十分關(guān)鍵。

2 大氣中揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)技術(shù)要點(diǎn)分析

2.1 樣本采集技術(shù)分析 目前對(duì)大氣中揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)較多,采集方法也根據(jù)采集目標(biāo)與采集方案的設(shè)計(jì)不同而存在差異。下面結(jié)合日常工作經(jīng)驗(yàn),對(duì)其中的動(dòng)力采樣法、被動(dòng)采樣法、窗口采樣法進(jìn)行分析。

2.1.1 動(dòng)力采樣法 該方法適用于大氣中揮發(fā)性有機(jī)物的平均濃度與峰值濃度檢測(cè)。在動(dòng)力采樣法的初級(jí)應(yīng)用中,主要采用顆粒態(tài)活性炭對(duì)樣本進(jìn)行吸附式采集,其靈敏度相對(duì)較差,因此,多應(yīng)用于濃度相對(duì)較高的揮發(fā)性有機(jī)物樣本采集。另一方面,應(yīng)用Tenax吸附劑,可以適應(yīng)物質(zhì)的基本狀態(tài),雖然應(yīng)用廣泛,但是,其價(jià)格相對(duì)高昂,吸附容量相對(duì)有限,因此,在擴(kuò)展應(yīng)用方面有一定的范圍限制。目前,業(yè)內(nèi)研究者提出將活性碳纖維吸附劑,經(jīng)初步實(shí)踐效果顯著,可以克服吸附效果差與吸附容量小及解吸難度大的問題。

2.1.2 被動(dòng)采樣法 對(duì)大氣中揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)過程中,環(huán)境監(jiān)管部門與環(huán)衛(wèi)工作部門,往往會(huì)以被動(dòng)采樣法為主,該方法適用于室內(nèi)空氣監(jiān)測(cè)采集,在室外環(huán)境范圍相對(duì)較大的空氣采集中存在一定的技術(shù)限定,而且樣本效果并無確切保障。按照現(xiàn)階段的研究成果看,造成被動(dòng)采樣法應(yīng)用范圍狹窄的主要原因是大氣中的揮發(fā)性有機(jī)物具有密集程度高的基本特征,樣本采集過程中,若處于室外環(huán)境則會(huì)將吸附劑暴露于空氣之中,并根據(jù)VOCs的擴(kuò)散性特征進(jìn)行吸附收集,此時(shí),空氣流動(dòng)性會(huì)對(duì)其采集方法造成直接影響,尤其是在流通條件相對(duì)較差的條件下,樣本采集工作不易完成,即使完成樣本采集,也不利于樣本的有效檢測(cè)。所以,該方法的應(yīng)用中需要考慮到溫度、濕度、其他物質(zhì)影響。

2.1.3 容器采樣法 與前兩種方法相比,容器采樣法相對(duì)簡(jiǎn)單,適用于高濃度污染源揮發(fā)性有機(jī)物樣本采集。從采集實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)看,選用的容器多為常見物品,包括塑料袋、玻璃瓶罐、針筒注射器等,只要求其密封性能良好即可。從應(yīng)用投入看,容器采樣投入成本低、易于操作、采集速度快。但是,從采集效果看,容器采樣易發(fā)生滲漏、污染、內(nèi)壁吸附等現(xiàn)象,會(huì)造成樣本損失,同時(shí),對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成影響。尤其是使用不干凈的或受到污染的容器,即會(huì)造成檢測(cè)結(jié)果的失準(zhǔn)問題?，F(xiàn)階段在此基礎(chǔ)上采用了罐取樣技術(shù),比如,比較典型的Sum-ma罐取樣技術(shù)就屬于典型的新型容器采樣法,通過預(yù)先抽真空處理,再進(jìn)行空氣樣本采集,避光性相對(duì)較好,極易實(shí)現(xiàn)樣本的完整采集,該方法的使用證實(shí)其回收率相對(duì)較高,且能夠預(yù)防樣本吸附與污染問題。

2.2 揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)技術(shù)分析

2.2.1 PTR-MS檢測(cè)分析 該檢測(cè)技術(shù)是質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜技術(shù),優(yōu)勢(shì)特征體現(xiàn)在檢測(cè)時(shí)的密度高、時(shí)間短、靈活性大等方面。目前在環(huán)境監(jiān)測(cè)中對(duì)該檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用相對(duì)廣泛,具體檢測(cè)中,可以使大氣中收集的揮發(fā)性有機(jī)物通過電離方法分解成單一離子,然后,利用質(zhì)譜進(jìn)行迅速識(shí)別。檢測(cè)實(shí)踐證明該技術(shù)可以有效規(guī)避絕對(duì)量標(biāo)定問題。

2.2.2 GC-MS檢測(cè)分析 該檢測(cè)技術(shù)屬于常用方法,具體是將所想色譜法與質(zhì)譜法進(jìn)行綜合應(yīng)用,對(duì)未知?dú)怏w進(jìn)行定量與定性檢測(cè)分析。目前應(yīng)用該方法對(duì)大氣中揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)的檢出限可達(dá)到1ug/kg到10ug/kg。但是,通過對(duì)油罐區(qū)域上方的揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)實(shí)踐發(fā)現(xiàn),在種類分析與含量分析方面效果較好,然而檢測(cè)中的樣本采集相對(duì)困難,且存在運(yùn)輸、儲(chǔ)藏方面的問題,同時(shí),在預(yù)處理環(huán)節(jié)溶劑消耗量大,成本投入相對(duì)較高。目前通過應(yīng)用綜合樣本采集方案,檢測(cè)效果已有明顯提升。

3 結(jié)束語

總而言之,結(jié)合以上分析可以認(rèn)識(shí)到,大氣中揮發(fā)性有機(jī)物具有較大的危害作用,對(duì)人體健康、生態(tài)環(huán)境均有破壞作用,因此,建議從揮發(fā)性有機(jī)物的檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用出發(fā),發(fā)展相關(guān)產(chǎn)業(yè),在技術(shù)路徑上加快對(duì)揮發(fā)性有機(jī)物的回收、轉(zhuǎn)化、利用,從而降低其危害性。