环境空气中挥发性有机物检测分析方法分析

发表时间:2020/8/20   来源:《建筑实践》2020年9期   作者:杨沛丽
[导读] 伴随着经济的发展,带来了一系列的环境问题,使得空气污染物的含量也随之增加
        摘要:伴随着经济的发展,带来了一系列的环境问题,使得空气污染物的含量也随之增加,尤其是空气污染物中的挥发性有机物,这在一定程度上也威胁着人们的身体健康。本文基于挥发性有机物的采集方法及分析检测方法,进而提出了在进行挥发性有机物检测过程中应当注意的事项,以加强对其的控制力度。
        关键词:环境空气;挥发性有机物;检测分析方法
       
        在经济的发展过程中,因为污染物的排放和其他污染,空气中挥发性有机物的含量危害到了人们的生活健康。导致VOCs含量较高的原因主要有工业排放、尾气污染、污水处理不到位或者不处理等行为,这些污染源对环境空气质量的优化造成了阻碍,会造成人体细胞癌变等症状,对环境和人体的安全都造成了威胁。对VOCs的监测方法有很多种,目前被列入监测系统的VOCs在美国有56种,在欧洲有30多种。
1环境空气中挥发性有机物的采集方法
1.1容器采集法
        容器采集法主要是针对一些浓度相对较高的污染物,由于这种采集方法过于简单,通常收集容器主要是塑料袋、罐子以及玻璃注射器等,这也使得采用这种方法在一定程度上可降低采集成本,但是如果选用塑料袋作为采集容器又极易出现污染物渗透的状况,致使采集的污染物受到损耗,进而影响到样本研究的数据相应产生变化,而采用便利注射器作为收集容器则会导致注射器内部黏附少量样本,这会使检测样本减少,也会最终影响到相关数据。
1.2吸附法
        吸附法使用较为简单,能适应大多数VOCs收集的情况,是目前应用最为广泛的采集方法,我国就主要使用这种方法进行测定,如环境标准HJ584—2010和ISO16200—2001两种。吸附法中主要使用固体的吸附物对气体进行吸附收集,吸附物需要具备容纳有机物量大、吸附速度快、物质不容易发生变化等特性,主要的吸附物有Tenax和活性炭物质。
        Tenax是国际上常用的吸附物,这种物质对于空气几乎不会产生污染,收集过程较为环保,物质化学性质稳定,在温度较高时不会发生变化和降解,Tenax-GC能够采集80℃~200℃的物质,Tenax-TA是技术进步发展的产物,可以用来采集280℃的物质,这种吸附物在经过很多研究人员的测试后,对很多苯类物质有较强的吸附能力,采集效果较好。
        活性炭在是吸附法最常用和应用最为广泛的物质,对非极性物质有很强的吸附能力,吸附能力强主要是因为表面的微型孔较多,与ACF表面直接接触。国内的相关专家学者以活性炭纤维作为原材料,建立了切实有效的VOCs测定方法。
1.3固相微萃取法
        这种方法是一种比较新的采集方法,由于能够实现采集、浓缩一体化操作,所以相对于传统技术而言,在生产效率上有明显的提升与进步,而且能够节约人力在检测工作上的应用,让测定工作准确、快速的发展目标得到初步的实现。这种测量设备的结构主要由萃取探头与手柄两个部分组成,探头用于测量中空气样本的手机,只需将其直接暴露在待检测的空气之中就能实现自动化测定样本的收集,在自动采集工作完成之后还需要手动将探头收入设备内部。由于探头在设计上采用了PDNS为涂层,所以在对挥发性有机物的收集与亲和上有明显的提升。在后续的设备改进工作中,为实现应用范围的进一步扩大以及测量针对性的进一步细化,探头设计在涂层上有更多的选择。
2环境空气中挥发性有机物的检测方法
2.1气相色谱中质谱法
        气相谱法中质谱法主要是用于对未知气体进行定性及定量分析和处理,它主要对样本所含成分、种类及含量进行检测和分析,进而获取有效的样本数据,但是选用这种检测方法在采样及运输过程中会有一定的难度。除此之外,在对样本进行预处理时,尤其是成分较为复杂的样本,在消耗大量人力、物力的同时,还会消耗大量溶剂,并且在进行检测时,其还具有滞后性。在采用气相色谱中质谱法进行样本检测时,一定要尽可能地避免影响最终数据的影响因素,进而提高检测数据的准确性,提高检测质量。


2.2质子转移反应质谱法
        由于质子转移反应质谱法在进行空气中挥发性有机物的检测中具有操作简单、所需检测时间短的特点,所以其得到了广泛运用,此外,这种检测方法还能提高数据分析的灵敏度,进而提高整体的检测效率,因此也广受研究者的依赖。它主要是将挥发性有机物电离成单一的离子,从而对其进行有效识别,但是它无法对同分异构体的有机分子进行有效识别,所以也存在一定的弊端,因此,在进行挥发性有机物的检测时,应当意识到此方法的缺陷,在综合考虑的情况下选择最佳方法。
2.3高效液相色谱法
        高效液相色谱法是在自动化技术的发展状况下产生的,具有高压、高效等优势,它通过液相色谱与质谱的连接能提高数据分析能力,而且也能鉴定出较为复杂的样本中的微量化合物。除此之外,检测后的样本结构不被破坏,还可再次回收,它检测的灵敏度很高,能有效分析出样本成分,能促使样本实现液-液、液-固、离子交换、离子对的分离,进行有效的定量分析。另外,高效液相色谱法主要是采用紫外检验以及荧光检验等方法,从而扩大检测范围,提高对样本数据检测的精确度,为制定相应的改善措施奠定了基础。
3环境空气中挥发性有机物检测分析应注意的问题
3.1环境监测问题
        在对环境空气中的样本进行检测时,常会由于多种因素的影响而导致样本数据出现异常,进而对最终的研究结果产生不同程度的影响。如果样本检测在一定的范围内,数据差异较大则会产生数据异常的状况,从而使得检测样本的实际状况难以得到准确的数据,进而也就无法反映出环境质量优劣。为了有效提高环境空气中挥发性无机物的检测水平,检测人员就必须综合考虑样本自身的影响因素以及人为影响因素,选择恰当的检测方法,并制定相应的措施来避免影响因素的产生,从而提高挥发性有机物检测数据的准确性。
3.2有机物样本采样误差
        有机物采样误差指的是在进行挥发性有机物样本采样时,会由于样本极易受到外界因素和人为因素的影响,从而使得检测员在进行样本检测时出现样本数据异常的状况,导致研究数据与实际样本数据间存在巨大的差异,而这种差异也将影响到最终的样本研究结果。例如,在对废弃样本的采样时,常会因为风速的不同,导致样本浓度发生巨大差异,这也将导致最终检测数据与实际数据存在很大的差异。因此,为了有效提高环境空气样本研究数据的准确性,就需要在完成样本采集后,不要实时进行监测,而是等回到实验室才进行检测工作。
3.3异常检测数据
        在对环境空气中的挥发性有机物样本进行检测时,如果检测的数据出现异常,则必须进行重测,而且还需要将数据详细地记录下来,以便后续对该数据进行有效分析,这能提高检测数据的真实性及可靠性,并能对检测的数据进行及时处理,为后续工作的开展奠定基础。另外,检测员在工作中要意识到只有真实的数据才能推动工作的展开,才能了解到环境质量的真实状况,才能对于其中的问题采取针对性的解决方案,促进检测工作的进一步展开。
3.4GC与GC-MS
        GC具有速度快、使用范围广等优点,能够对物质进行定量的分析,GC-MS还可以对没有进行分离的色谱峰进行分析,其结果的准确度较高,得出数据较为准确,可以省略掉其他色谱检测器的工作。在工作性能上,该种监测方法可以同时检测到未进行分离的色谱峰,所以能够满足更多的测量工作要求,成为痕量物质测量中最为常用的测量方法。随着该项测量技术自身的应用与改进,其最低测量浓度逐步降低,目前可达0.2mg/m3~0.6mg/m3,而且在大量实验的基础上也得出了其最佳取样条件,处于最佳该工作状态的设备测定精确率不仅能使时钟保持在稳定状态,还能得到进一步的提升。
4结语
        综上所述,在经济迅速发展的当下,必须加强对环境的保护意识,要及时有效地对环境空气中的挥发性有机物进行采样和检测,并依据实际需要,在对采样方法及检测方法进行综合考虑的情况下,选择适宜检测挥发性有机物的方法,尽可能地采取相应措施以避免影响样本数据的因素,进而提高样本检测数据的准确性。
       
       
参考文献:
[1]楼珏璟.环境空气中挥发性有机物检测分析方法研究[J].环境与发展,2019,31(12):153+155.
[2]王建国,李亮.气相色谱-质谱法测定环境空气中挥发性有机物的分析方法比对[J].环境与发展,2017,29(04):142-144.
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