國內外大氣VOCs監(jiān)測分析方法大盤點

[導讀] 大多數(shù)空氣中的揮發(fā)性有機物（VOCs）都是對人體有毒有害的物質，并能引起光化學污染和臭味等問題，因此高效靈敏的VOCs分析檢測方法越來越重要。本文對當前主要國家、地區(qū)及組織相關大氣VOCs檢測方法進行了一次盤點。

　　大多數(shù)空氣中的揮發(fā)性有機物(VOCs)都是對人體有毒有害的物質，并能引起光化學污染和臭味等問題，因此高效靈敏的VOCs分析檢測方法越來越重要。本文對當前主要國家、地區(qū)及組織相關大氣VOCs檢測方法進行了一次盤點，供大家參考。

　　VOCs主要來自工業(yè)過程、汽車排放以及溶劑的蒸發(fā)(來自EPA)

　　國外空氣中揮發(fā)性有機物的儀器方法主要為氣相色譜法和氣相色譜-質譜法。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、擔體(也稱載體)和熱脫附管等類。

　　1美國環(huán)境保護署(EPA)方法

　　美國環(huán)境保護署(EPA)針對環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機物匯編了標準方法體系《環(huán)境空氣中有毒有機物分析方法》(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)性有機物，主要針對沸點在80～200℃的揮發(fā)性有機物;

　　TO-2方法采用碳分子篩吸附劑采樣，GC/MS分析揮發(fā)性有機物，主要針對碳分子數(shù)較少，沸點在-15～120℃的非極性、非活性揮發(fā)性有機物。

　　TO-14A采用罐采樣，氣相色譜法(或質譜法)測定環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機物，主要針對常見的42種揮發(fā)性有機物，該方法前處理采用滲透膜除水，除水時會損失部分極性化合物，同時對罐的惰性處理要求不高。

　　TO-15采用罐采樣，氣相色譜-質譜法測定環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機物，其目標化合物比較多，有97種，此方法降低了水溶性VOCss的損失。可分析大多數(shù)揮發(fā)性有機物。

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

　　美國材料與測試協(xié)會(ASTM)方法D5466(空氣中揮發(fā)性有機物的測定，罐采樣方法)于2007年進行了修訂，使用范圍是環(huán)境空氣、室內空氣和工作場所。

　　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美國材料與測試協(xié)會(ASTM)D5466方法目標化合物清單一　

表2美國材料與測試協(xié)會(ASTM)D5466方法目標化合物清單二

2國ji標準化組織(ISO)方法

　　國ji標準化組織關于環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機物分析測定有：ISO16017溶吸附管/熱解吸/氣相色譜儀法測定室內空氣、環(huán)境空氣和工作場所空氣中揮發(fā)性有機物、ISO16200-2001溶劑解吸/毛細管氣相色譜儀法測定工作場所空氣中揮發(fā)性有機物，目前還沒有罐采樣的標準方法。

　　3中國臺灣地區(qū)方法

　　中國臺灣于1998年開始實施NIEAA715.13B方法(空氣中揮發(fā)性有機化合物檢測方法-不銹鋼采樣筒/氣相色譜-質譜法)，其與TO15方法比較接近。方法中將Nafion滲透膜作為可選配件，提醒其對極性化合物的可能影響，目標化合物有61種見表3，檢出限在0.09ppbv-0.31ppbv之間。

　　表3中國臺灣NIEAA715.13B方法目標化合物清單

　空氣污染地圖(來自Envisat'sSCIAMACHY)

　　4國內相關分析方法研究

　　我國對環(huán)境空氣中揮發(fā)性有機物監(jiān)測分析方法以吸附劑采樣，溶劑洗脫、氣相色譜分析為主，大都以單個組分分析，檢出限較高。國內相關監(jiān)測分析方法見表4。

　　表4國內揮發(fā)性有機物環(huán)境質量標準或污染物排放標準限制及分析方法　　

   我國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，吸附劑對空氣樣品有富集的作用，方法的檢出限比較低，測定成本低，但存在采樣時間長、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)性有機物的測定罐采樣氣相色譜-質譜法》(HJ759-2015)的頒布，我國開始采用內壁惰性化處理的不銹鋼罐采集環(huán)境空氣樣品，經冷阱濃縮，熱解析后，進入色譜分離，質譜檢測器檢測。采樣和分析方法上正逐步和國ji先*方法接軌。

　　鑒于在線監(jiān)測能夠實現(xiàn)快速分析現(xiàn)場空氣狀態(tài)，在線監(jiān)測儀器開發(fā)成為了近年的熱點課題。近幾年來，在提高在線分析方法上，我國做了很多努力，將便攜式氣相色譜儀應用于現(xiàn)場檢測，能夠提供實時數(shù)據(jù)且快速地得出檢測結果。