據研究,大氣中存(cún)在有600多種VOCs ,具有(yǒu)濃度低(dī)、活性強等特點,對大氣環境造成嚴重汙染,也是大家最深(shēn)惡痛(tòng)決的汙染(rǎn);水體中所含(hán)有的VOCs 已超過2000 種,其中200多種(zhǒng)對人體有(yǒu)害;土壤中(zhōng)的VOCs 具有隱蔽(bì)性、潛(qián)伏性、不可逆性(xìng)等複(fù)雜特征,可在土壤(rǎng)中長期累積,在(zài)土壤中滯留或通過揮發擴散等進入空氣、水體中,對(duì)環境造成極大危害。
大氣VOCs監測中,較為傳統的主要(yào)有《GB11737—1989 居住區大(dà)氣中苯、甲苯和二甲苯衛生檢驗(yàn)標準方法氣相色譜法》《HJ 644-2013 環境空氣 揮發性有機物的測定 吸附管采樣- 熱脫附/ 氣相色譜- 質譜法》《HJ 645-2013 環境(jìng)空氣 揮發性鹵代烴的測(cè)定 活性炭吸附(fù)- 二硫化碳解吸氣相色譜法》等方法等,此外還有近些年更新(xīn)的標準檢測方法;
水體中VOCs監測,主(zhǔ)要有《HJ 639-2012 水質 揮發性(xìng)有機物的測定 吹(chuī)掃(sǎo)捕集/ 氣相色譜- 質譜法》《HJ 686—2014 水質揮發性有機物的測定 吹(chuī)掃捕集/ 氣相色譜法》《HJ620—2011 水質揮發性(xìng)鹵代烴的測定 頂空氣相色譜法》等方法;
土壤中VOCs 監測(cè),主要有《HJ 605—2011 土壤和沉積(jī)物揮(huī)發(fā)性有機物的測定吹掃捕集/ 氣相色譜一質(zhì)譜法》和《HJ 642—2013 土壤和沉積(jī)物揮發(fā)性有機物的測定 頂空(kōng)/ 氣相色譜一(yī)質(zhì)譜法》等方(fāng)法。
對常規VOCs 分離與檢測方法常用的有(yǒu)氣相色譜法GC),該方法具有效率高、速度快、監測範圍廣、靈敏度高等優點,是分析VOCs 的重要手(shǒu)段之(zhī)一。檢測器通常使用(yòng)氫火焰離(lí)子(zǐ)化檢測(cè)器(FID)、電子捕獲檢測器(qì)(ECD)、光離子化(huà)檢測器(PID)和質譜檢測器(MSD)。
1)GC/FID,氫火焰離子化檢測器(FID)是(shì)一種通用型檢測器,是氣相色譜中最(zuì)常用的檢測(cè)器,具有靈敏度(dù)高、線性(xìng)範圍寬、穩定性好(hǎo)、響應迅速等優點(diǎn),被廣泛用(yòng)於揮發(fā)性碳氫化合物和(hé)許多含碳有機(jī)物的檢測(cè);
2)GC/MSD,由於質譜具有更高的靈敏度,較強的定(dìng)性(xìng)能力以及能夠提供相對分子質量與結構信息等(děng)優勢,改善了氣相色譜定性的(de)局限性,現在(zài)氣相色譜-質譜法(GC/MS)越來越廣泛被應用於環境中VOCs 的檢測。
3)此外,飛行時間(jiān)質(zhì)譜(TOF/MS)、全二位氣相色譜(GCxGC )、串聯質譜(Tandem MS,MS/MS)由於其高靈敏度、快速、準確等優越性,已被應(yīng)用於環境中VOCs檢測,但由於價格昂貴,普通(tōng)氣相色譜法(GC)和氣相(xiàng)色譜-質譜法(GC/MS)仍是目前環境中VOCs 的主要分析方法。
國外尤其是(shì)美國在空氣中揮發(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(yào)為(wéi)容器捕集法、固體吸(xī)附劑采樣法兩大類。吸附劑又分為活性(xìng)炭、擔體(也稱(chēng)載體)和熱脫附管等類。美國環(huán)境保護署(EPA)針對環境(jìng)空氣中揮發性有機物匯編(biān)了標準方法體係《環境空氣中有毒(dú)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(cǎi)樣,GC/MS 分析揮發性有機物,主要針對沸點在80~200℃的揮(huī)發性(xìng)有機物;
TO-2 方法(fǎ)采用碳(tàn)分子篩吸附劑采樣,GC/MS 分析揮發性有機物,主要(yào)針對碳分子數(shù)較(jiào)少,沸點在-15~120℃的非極性、非活性揮發性有機物。
TO-14A 采用罐采樣,氣(qì)相色譜法(或質譜法)測定環境空氣中揮發性有(yǒu)機物,主要針(zhēn)對(duì)常見(jiàn)的42種揮發性有機物(wù),該方法前(qián)處理采用滲(shèn)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(chù)理要求不高。
TO-15 采用(yòng)罐采(cǎi)樣,氣相(xiàng)色譜-質譜法(fǎ)測定(dìng)環境空氣中揮發性有機物,其目標化合物比較多(duō),有97 種,此方法降低了水溶性(xìng)VOCs的損失。可(kě)分析大多(duō)數(shù)揮發性(xìng)有機(jī)物。
TO-17 采用吸附熱解(jiě)析測定環境空氣中揮發性有機物。
我國對環境空氣中揮發性有機物監測分析方法以吸(xī)附劑采樣,溶劑洗(xǐ)脫、氣相色譜分析(xī)為主,大都以單個組分分析,檢出限較高。國內相關監測分(fèn)析方法見下表。




我國早期的分析方法中大多是固體吸(xī)附劑吸附-溶劑解吸-氣相色譜法,吸附(fù)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(zài)采樣時間長、吸附劑穿漏、解吸/解析效(xiào)率以及二次汙染(rǎn)等缺陷。隨著2015年《環境空氣 揮發性有機物的(de)測定罐采樣氣相色譜-質(zhì)譜法》(HJ 759-2015)的頒布,我國開始采用內壁惰性化處理的不鏽鋼罐采集環境空氣樣品,經(jīng)冷阱濃縮,熱解析後,進入色譜分(fèn)離,質(zhì)譜檢測器檢測。采樣和分析方法上正逐步和國(guó)際先進方法接軌。