环境检测中挥发性有机物检测方法的合理运用探讨

郑红芳 沈莉芳

摘要：随着我国经济的不断发展，汽车尾气排放、工业排放、各种有毒有害气体的排放增长，如果不能妥善处理污染，不仅仅只造成环境破坏，还威胁到人类的生存，对人体的呼吸作用系统和身体健康有很大的影响。为此，对环境试验中挥发性有机物的检测和分析方法进行一些研究，希望能够得到有关部门的协助，并且为相关检测技术的发展和应用做好坚实的基础和铺垫。

关键词：环境检测；挥发性有机物；检测方法；合理运用

引言：大气环境中的VOCs成分非常复杂，同时含量通常很低。因此，想要得到精确的成分类别与质量检测结果，人们必须使用高精密的仪器与方法，获得具备较高参考价值的数据。随着时代的进步与技术的不断革新，检测技术越来越先进，但是依然需要改进，因此专业技术人员要持续开展研发工作。

一、环境检测中挥发性有机物概述

环境中的挥发性有机物（Volatile Organic Compounds，简称VOCs）属于大气环境中的常见污染物，一般指沸点在50～260℃、室内平均温度状况下饱和蒸气压超过133.322Pa的易挥发化合物，有毒，可致癌，可产生光化学烟雾。VOCs不仅会让室内外空气质量下降，当浓度达到一定程度时，还会对人体健康产生威胁。VOCs通常由烃类、氧烃类、含卤烃类、氮烃及硫烃类、多环芳烃类物质组成，在室内外大气中普遍存在，构成较为复杂。其主要来自各种化工原料与木材、烟草等有机物的不完全燃烧，同时汽车尾气、植物自然排放物也有烃类、氧烃类、含卤烃类、氮烃及硫烃类物质。随着时代的发展与进步，建筑物结构可能会发生较大的变化，导致新型材料、保温材料以及室内材料被大范围推广使用。另外，很多生活用品（如化妆品、卫生间除臭剂、杀虫剂）都含有大量的深加工提取物，挥发性较强，使用期间可能挥发出很多有机化合物，这些物质在降解过程中会释放出低分子化合物，给大气造成严重污染。需要注意的是，由于源头物质的差异，VOCs的成分构成存在差异，其可能会表现出不同的毒性、刺激性、致癌作用^[1]。

目前，挥发性有机物的测量主要采用色谱-质谱技术等，测量技术在有机物检测过程中起着重要作用，但该技术也存在一定的局限性，往往无法进行测量物质的实时检测，分析时需要许多溶剂和样品，并且运输相对困难，因此最终的测试结果会有所不同。

二、收集挥发性有机物的方法

（一）容器收集方法

容器收集方法主要收集在Summa容器中并使用USEPA技术取样，而极性和非极性物质分别使用TO-14和TO-15进行分析和收集。除了使用Summa容器之外，还可以使用玻璃容器、冷凝带等，因为与其他收集方法相比，这些收集方法不仅便宜，而且操作相对简单。然而，该方法还具有以下缺点：当收集挥发性有机物时，可能发生气体泄漏，这也导致收集的样品不必要的浪费。

2. 吸附方法

吸附方法相对简单易用，通常适用于最易挥发的有机物的收集，是我国最常用的检测方法之一。通常吸附过程也很简单，使用固体吸附物环境检测吸附过程是一种气体收集，其中有吸附物需要大量有机物吸收，吸附率不易发生变化。最广泛使用的吸附剂是活性炭和Tenax，Tenax是世界上最常用的吸附剂，因为它不仅不会污染环境，而且相比之下也具有很强的化学稳定性。并且在高温条件下，不会发生变化或变质。

2. 固相微萃取

固相微萃取是最近推出的一种新的收集方法。与传统的采集技术相比，它可用于收集环境检测中的挥发性有机物，并实现集成的收集和浓缩过程。据说，可以显著提高收集效率，同时节省大部分人力资源，使最终的测量工作更准确、更快速、更高效。此外，仪表的主要结构包括一个萃取探头和一个手柄，可以自动测量和采样空气中的挥发性有机物。

三、环境检测中挥发性有机物检测方法

（一）环境检测中VOCs的样品采集

空气中VOCs样品采集是对其进行成分鉴定的基础环节。VOCs在大气环境中的含量较低，易挥发，成分复杂，因此人们要根据实际情况，合理选择采样方法，保证后续测定步骤高效落实并获得可靠的数据。

不同的采集方法都会存在使用缺陷，因此技术人员在选择时要全面考虑，防止样品采集过程中出现严重的 VOCs 挥发与反应问题。为了提升吸附剂的吸附效率，技术人员可以营造更好的反应环境，改善样品采集与存放条件，如风速、温度、相对湿度、共存干扰物等。需要注意的是，即便如此，挥发性物质依然很容易挥发^[2]。

2. 环境检测中的VOCs分析

气相色谱法（GC）、气相色谱-质谱法（GC-MS）、高效液相色谱法（HPLC）、荧光分光光度法和膜导入质谱法等是环境VOCs分析中较为常用的几种方法。气相色谱法近年来发展最为迅速，得到广泛推广和应用，其效能与选择性都较强，灵敏度较好，分析速度快。该方法可以用于一些异构体、多组分混合物的定性、定量分析，效果较好，气相色谱分析的检测器包括火焰离子化检测器（FID）、电子捕获检测器（ECD）等。随着时间的推移，气相色谱-质谱法作流程日趋完善，可以对混合物进行高效检测与分析，结果较为精确，参考性强。与气相色谱法相比，该方法的分析能力与定性鉴定能力较强，同时可以科学检测未分离的色谱峰，灵敏度较高，是痕量物质检测的常用手段。

2. 环境检测中VOCs的在线监测技术

气相色谱法和气相色谱-质谱法在精确测量VOCs方面的作用不言而喻，但是使用受到一些技术层面的限制，例如，监测分析滞后，复杂度高的样品预处理会耗费大量时间与物力。同样，样品采集与运输需要配备专业人员，否则会出现明显的质量损失，导致检测结果出现偏差。样品的采集、浓缩提取、分离等造成单个样品的检测成本高，同时样品检测数目会受到较大影响。随着时间的推移，环境监测精度与准确性要求越来越高，因此人们必须不断革新技术。VOCs在线监测方法有飞行时间质谱技术、傅里叶变换红外光谱技术、激光光谱技术等，虽然技术应用效果较好，但是其限制因素较多，一些在线监测仪器价格过高，体积较大，维护非常复杂。其中，调谐激光吸收光谱在线监测技术具有突出的优势，因此获得较好的使用评价，但是技术开发尚不够完善，使用过程中还会存在一些限制性因素^[3]。

四、结束语

由于挥发性有机物种类繁多，所以很难有任何一个标准可以全部检测出所有的挥发性有机物出来，因此，选择合适的检测方法，检测出主要的污染物且占到所有VOCs总量的80%以上，无论是选用国家标准，还是各级地方标准，都是可行的。

参考文献：

[1]宋明仁.环境检测中挥发性有机物检测方法的合理运用[J].科学与财富,2020,000(005):65.

[2]吕俊佳.环境检测中挥发性有机物检测方法的合理运用[J].湖北农机化,2019（13）：35-36.

[3]刘成富,汤典峰,朱艳华.环境检测中挥发性有机物检测方法的合理运用[J].山东化工,2019,048(011):217,219.