夏季挥发性有机物（VOCs）监测溯源与管控

夏季挥发性有机物（VOCs）监测溯源与管控

康巍  郭亚飞  秦立栋  罗克强

陕西省环境监测中心站  陕西西安  710054

　　摘要：挥发性有机物是一种有机污染物，是造成大气污染的复合物质之一，同时对人体健康也会造成一定的危害。做好挥发性有机物（VOCs）监测工作，有助于确保环境空气中VOCs监测数据准确性，为改善生态环境质量提供技术支撑。本文叙述了空气中挥发性有机物环境监测的研究进展，介绍了空气中挥发性有机物的采样方法以及分析方法，并对一系列的方法进行了比较，讨论了这些方法的优缺点。对此，文章对VOCs的监测技术展开探讨，并指出了监测过程中出现的一些问题。

　　关键词：挥发性有机物；监测技术；注意事项

　　由于中国现代化学工业发达,在油漆﹑化学品的生产过程中出现了含酮类,神经类酮型的挥发性有机污染物(VOCs)。VOCs等挥发性有机废水如果未经适当处理就直接释放在环境中,不仅会导致大气环境污染,还将威胁到人们的健康,甚至损伤肺机能,从而导致精神神经系统疾病。由于VOCs的挥发性有机物品种多,来源于社会各个领域,所以,为了达到预期处理目标,就必须了解VOCs挥发性有机物处理工艺的应用状况,为具体应用决策提供帮助[1]。

　　1空气中挥发性有机物的采集方法

　　1.1容器捕集法

　　容器捕集法，便利性较高，能够收集浓度较高的VOCs。在样品收集中，我国常用采用容器为注射器、塑料袋等，成本较低，但是，易出现渗漏问题[2]。对此，为保障样品更好的收集，可选择灌装方式，预先将罐子内的空气抽空，采集样品，能够保障样品采集的质量。罐取样技术目前在国外应用较多，其中Summa罐（经过电抛光处理的不锈钢罐）取样技术为USEPA所采用的标准方法(TO-14、TO-15)。TO-14多用于非极性有机物的分析，而TO-15则用于极性有机物的分析。

　　1.2吸附法

　　目前，我国采集和分析环境中的苯系物主要采用吸附法在实际采样中，通常用固体吸附剂捕获空气中VOCs。对于吸附剂的选择，一般要求吸附剂具有吸附容量大、收集效率高、化学稳定性强等特点。目前，常用的固体吸附剂有Tenax、活性炭和活性炭纤维等类型。实际应用中应根据目标化合物的种类、极性、挥发性和沸点来选择适合的吸附剂。对于种类多，极性范围和沸点范围大的多种挥发性有机物的采集，组合式吸附剂的优势更加明显。

　　1.3固相微萃取法

　　固相微萃取法也称为被动式采集法，在环境空气监测时，被动式采集法较为常见，常用于室内空气的监测。因为，空气中的VOCs较为集中，技术人员在采集过程中，可直接将吸附剂暴露于空气，VOCs具有流动性，可直接被吸附剂吸附。被动式采样法的应用，对外界环境要求较高，若空气不流通，将很难完成VOCs的采集。同时，湿度、温度等也会带来一定影响[3]。

　　2空气中挥发性有机物监测技术

　　2.1气相色谱质谱法

　　该类监测方式是挥发性有机物的常用检测法，主要针对未知气体进行定性定量检测。定性定量检测法，在国外使用时间较早，已经得到较好的研究成果，能够有效检测挥发性有机物中的成分。近几年，我国对气相色谱质谱法进行了有效研究，在对某地区大气的VOCs检测中取得良好效果。在检测空气中有机物时，多数挥发性有机物的检测限控制在1-10μg/kg。但是，气相色谱质谱法也存在一定不足，如：取样困难，运输管理并不完善，储藏困难，若储藏不当，极易出现交叉污染，影响空气中挥发性有机物的检测。因此，该种检测方式仍停留在实验室阶段，存在明显滞后性。

2.2飞行时间质谱分析监测法

飞行时间质谱分析监测法是在质子与电荷的理论基础上，把质子与电荷之间的区别进行利用，然后对电场的影响进行调整，再在这个过程中统计电场内离子的运行的时间，接着再对数据进行进一步的统计。TOFMS技术的主要优势就在于监测效率十分好，运用这个方法就能够在较少的时间内对空气中的VOCs进行监测，同时还能够在最短的时间内得出监测数据，与此同时监测数据十分精确。但是需要注意的是这个监测方法非常易遭到干扰离子的负面影响，最终增大质谱图的复杂程度，也就是说会让监测人员的质谱图分析过程变得麻烦，这也是现在TOFMS方法最难解决的一个问题。

2.3在线监测大气VOCs方法

大气中挥发性有机物活性较高，而且在采集和分析过程中存在很多的干扰因素，因此影响了挥发性有机物的分析和检测，导致分析误差。在线分析技术避免了样品采集过程中的一些干扰因素，使检测结果更为准确。其中，质子转移反应质谱是一种应用较多的技术，英文简称为PTRMS，是近几年应用较为广泛的监测技术，具有灵敏度较高，监测时间较短等优势，被广泛应用于环境监测中。PTRMS对挥发性有机物监测时，主要是将其进行电离，形成单一离子后，质谱能够对其进行快速识别。当然，该种监測技术也存在一定缺陷，即仅能利用核质区别离子，对于同分异构体的有机分子，该种方式很难将其区别开来。

　　3空气中挥发性有机物监测的注意事项

　　在对空气中的挥发性有机物进行监测时，为保障监测结果的准确性，工作人员应注意以下问题，为空气污染的控制提供有效依据。

　　3.1环境监测问题

　　在对环境中的VOCs进行监测时，极易出现实际监测数据和书面数据不符现象。异常数据的存在，使空气中的VOCs难以准确反映，影响了后续环境的治理。对此，在环境监测过程中，应重视数据异常问题，提高检测数据的准确性。

　　3.2有机物采样误差

　　在对VOCs进行监测时，有机物的采样非常重要，直接影响着后续监测的准确性与代表性[4]。然而，在采样过程中，也会出现误差。采样误差主要表现在以下几方面：废气采样素质不高，没有根据标准落实弯头位置、变径位置等;采样过程中风速不准确，直接影响风量计算的准确度，影响测定量的排放浓度，增大测定值和实际值间的偏差。另外，若在样品运输与储存中出现问题，也会导致监测数据的误差。对此，应严格重视VOCs的采样，并落实样品的存储与运输工作，避免交叉污染现象发生，提高监测结果的科学性。

　　3.3数据不符问题

　　在对空气中的VOCs进行监测时，工作人员应对实际数据与监测数据间的误差进行逻辑判断，以此分析数据是否存在异常。在对不同行业、不同区域、不同环境的空气进行监测时，工作人员应做到心中有数，若监测数据与实际数据间的差距较大，应仔细甄选，深入分析，及时寻找影响因素并解决，保障数据监测的准确性。

　　4总结

　　随着环境问题的日益凸显，国家越发重视污染问题，尤其是空气污染问题，推动了VOCs监测技术不断发展，为环境的改善提供保障。文章探讨了气相色谱质谱法、气质联用法、在线监测大气VOCs方法（质子转移反应质谱法）三种监测技术，并就监测过程中存在的问题展开探讨，以期为各位同行借鉴，提高VOCs监测结果的准确度，为环境改善作贡献。

参考文献

[1]朱劲松, 王刚. 挥发性有机物VOCs监测方法与治理技术[J]. 化工管理, 2017(27):1.

[2]马剑锋. 挥发性有机物VOCs监测技术与治理方案分析[J]. 科学大众:科技创新, 2020.

[3]魏立新. 探讨制药行业挥发性有机物(VOCs)监测方法体系[J]. 化工管理, 2018(21):1.