趙歡

摘 要：現(xiàn)場(chǎng)采樣是環(huán)境污染物檢測(cè)過(guò)程的十分基礎(chǔ)且重要的環(huán)節(jié)。環(huán)境污染物較多，每種污染物采樣與分析方法不盡相同。該文以室內(nèi)環(huán)境中氣體污染物為研究對(duì)象，重點(diǎn)研究其現(xiàn)場(chǎng)采樣及現(xiàn)場(chǎng)快速分析方法，同時(shí)以甲醛為重點(diǎn)案例進(jìn)行研究，以期豐富環(huán)境氣體污染物快速檢測(cè)方法成果。

關(guān)鍵詞：環(huán)境氣體污染物 采樣 分析

中圖分類(lèi)號(hào)：X51 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）07（a）-0115-02

近年來(lái)，引發(fā)身體病變甚至危害生命的事件頻繁發(fā)生，人們開(kāi)始重視居住環(huán)境，開(kāi)始意識(shí)到環(huán)境氣體污染物的危害性，希望能有效地控制及減少環(huán)境氣體污染，因此，人們對(duì)室內(nèi)環(huán)境氣體污染物檢測(cè)需求也開(kāi)始不斷增加。因此，文章以室內(nèi)環(huán)境氣體污染物為研究對(duì)象，重點(diǎn)研究其現(xiàn)場(chǎng)采樣和現(xiàn)場(chǎng)快速分析新方法。

1 現(xiàn)場(chǎng)采樣的重要性

現(xiàn)場(chǎng)采樣作為環(huán)境氣體污染物監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)，十分重要，會(huì)直接影響最后的檢測(cè)結(jié)果。因受外部環(huán)境因素的影響，比如氣候條件、房屋的結(jié)構(gòu)、現(xiàn)場(chǎng)裝修等，環(huán)境中氣體污染物的分布并不均勻。假若所采集到的樣品不能夠代表整個(gè)室內(nèi)環(huán)境氣體污染物的平均構(gòu)成，則不論分析如何準(zhǔn)確及認(rèn)真，最后的結(jié)果也沒(méi)有意義。由于因此得到的分析結(jié)果，代表的是所做的分析氣體污染物的構(gòu)成，結(jié)果會(huì)直接影響人們得到錯(cuò)誤的信息，做出不準(zhǔn)確的判斷，會(huì)形成無(wú)法預(yù)估的后果。所以，要慎重地審查室內(nèi)環(huán)境氣體的采集方式是否得當(dāng)，結(jié)果是否具有代表性。

2 檢測(cè)環(huán)境污染物的采樣方法

2.1 氣態(tài)污染物的采樣方法

（1）直接采樣法。

如果空氣中要被測(cè)的成分其濃度相對(duì)高，抑或是采用的分析方式靈敏度較高時(shí)，能采用直接采樣法。采用此方法，最后的檢測(cè)結(jié)果會(huì)是一個(gè)平均濃度，瞬時(shí)的或者是短期內(nèi)的。與此同時(shí)，能夠很快地獲取相關(guān)的分析結(jié)果。

（2）有動(dòng)力采樣法。

有動(dòng)力采樣法指的是一個(gè)借力、借由介質(zhì)的方法，主要由抽氣泵、吸收介質(zhì)組成。具體原理則是，通過(guò)抽氣泵將空氣樣品吸收進(jìn)瓶中的吸收介質(zhì)中，將待測(cè)的污染氣體濃縮在此，最后得到濃縮采樣。一般，吸收材質(zhì)是液體與多孔狀固體顆粒物。此方法，不但能夠濃縮待測(cè)氣體，還能去除干擾成分。

（3）被動(dòng)式采樣法。

被動(dòng)式采樣法是利用氣體分子擴(kuò)散或滲透原理，不需要任何動(dòng)力或者抽氣裝置，因此也被叫作無(wú)泵采樣器。這類(lèi)采樣器一般體積較小，輕便，能夠制成各種工藝品，比如鋼筆或徽章等。使用時(shí)，可以將其作為個(gè)體接觸待測(cè)氣體，也能夠放置在待測(cè)場(chǎng)所中，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)采樣，也是一種間接檢測(cè)環(huán)境空氣質(zhì)量。當(dāng)前，被運(yùn)用于室內(nèi)空氣污染或者個(gè)體接觸劑量的分析中。

2.2 顆粒物（氣溶膠） 的采樣方法

空氣中顆粒物質(zhì)的采樣方法很多，最基本的方法是自然沉降和濾料法。

（1）自然沉降法。

自然沉降法是使用顆粒物重力場(chǎng)原理，使得空氣中的顆粒物質(zhì)沉降至敞開(kāi)的容器當(dāng)中，但是最終采集的只是較大直徑的顆粒物體。自然沉降法只會(huì)采集到直徑較大的塵粒，是測(cè)定室外空氣降塵的一個(gè)方式，很少用于室內(nèi)。此方法縱然相對(duì)簡(jiǎn)單，卻容易受環(huán)境氣象等因素影響，所以誤差相對(duì)較大。

（2）濾料法。

濾料法則是依據(jù)料子切割器還有采樣流速等不同，分別用于采集空氣中不同直徑的顆粒物。空氣中的汽溶膠顆粒物的采集方式一般是直接進(jìn)行阻截或者進(jìn)行擴(kuò)散沉降?？諝庵械念w粒物大大小小處于并存狀態(tài)，如果采樣的速度一致，會(huì)致使一些直徑小的顆粒物采集的效率降低。除此之外，在采樣的途中，還會(huì)有附著在濾料上的顆粒物被彈走的情況。

3 以甲醛的現(xiàn)場(chǎng)采集與現(xiàn)場(chǎng)快速分析新方法為例

把固相微萃取衍生技術(shù)與自創(chuàng)設(shè)計(jì)的便攜式氣象色譜方法用于現(xiàn)場(chǎng)快速采集與分析檢測(cè)環(huán)境氣體污染物——甲醛含量。此方法的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在，首先，便攜式的氣體收集方式，能夠取代大型的標(biāo)準(zhǔn)化的吸氣機(jī)器。其次，固相微萃取方式能快速將收集的氣體在水中進(jìn)行衍生、萃取。最后，迅速的便攜式氣相色譜分析，能夠快速得到監(jiān)測(cè)結(jié)果。這個(gè)新方法快速、操作簡(jiǎn)便，用時(shí)一般不到30 min并且無(wú)溶劑殘留。此方式是一個(gè)有效的環(huán)境氣體污染物現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)新方法。

3.1 采集裝置設(shè)計(jì)

自創(chuàng)設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)易的采集氣體的裝置，簡(jiǎn)易的吸氣裝置能夠模擬大型標(biāo)準(zhǔn)吸氣機(jī)器。此設(shè)備由三部分組成，左側(cè)一般是頂空瓶，其用于采集空氣中污染氣體的主流氣體。中間則是空氣泵，能夠產(chǎn)生動(dòng)力。右側(cè)則是玻璃容器，模擬吸煙機(jī)，盡可能多地吸收氣體。所有的通道均是玻璃材質(zhì)，目的是盡可能減少吸附著壁。

3.2 氣體萃取

將可溶性的甲醛收集至簡(jiǎn)易裝置容量25 mL的頂空瓶的1 mL水中，采集結(jié)束之后，往里加入20 mL的PFBHA溶液（20 mg/mL）。水中的甲醛則會(huì)和衍生劑發(fā)生反應(yīng)，從而生成衍生物。然后，將衍生物進(jìn)行萃取，將其集富于SPME萃取頭中。

分別用3種商品化的SPME萃取頭對(duì)標(biāo)準(zhǔn)濃度的甲醛樣品進(jìn)行萃取。65%濃度的聚二甲基硅氧烷/二乙烯基苯；85%濃度的聚丙烯酸酷；30%濃度的二乙烯基苯/碳分子篩/聚二甲基硅氧烷。繼而考察，頂空瓶中不同的暴露溫度（20、30、40、50、60 ℃）不同萃取時(shí)間（2、4、6、8、10 min）以及收集煙氣的水體積（0.5、1、2、3、5 mL）磁力攪拌的速率采用1 100轉(zhuǎn)/min。萃取后，萃取頭經(jīng)由色譜進(jìn)樣口進(jìn)行熱脫附，并進(jìn)行色譜分析。

3.3 衍生

把濃度不一的標(biāo)準(zhǔn)溶液裝至直徑1 cm寬的磁力攪拌棒，且容量25 mL的頂空瓶之中。與此同時(shí)，還要控制溫度。將實(shí)際采集到的溶1 mL水中的氣體，往其中加入前述的衍生劑，進(jìn)行衍生操作。

3.4 便攜式氣相色譜條件

熱脫附條件一般溫度要求為250 ℃下進(jìn)行脫附，此過(guò)程維持2 min。10 mx0.32 nunx.n.，0.25 cm涂層厚度進(jìn)樣口，溫度250 ℃，不分流進(jìn)樣模式，載氣為氫氣。檢測(cè)器為微型火焰離子化檢測(cè)器，溫度設(shè)定為200 ℃柱溫箱程序升溫40 ℃保持2 min，以30 ℃/min升到80 ℃保持2 min，再以30 ℃/min的速度升到180 ℃。

4 生成色譜圖

檢測(cè)時(shí)，盡量保持上條件，盡量保持一個(gè)最優(yōu)條件下，衍生-萃取之后，采用氣相色譜的方法，獲得一圈衍生物的色譜圖。多次檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，空氣中含有甲醛濃度較高時(shí)，很可能會(huì)有很大的致癌性以及帶來(lái)其他毒害作用。

5 結(jié)語(yǔ)

進(jìn)行室內(nèi)環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)采樣時(shí)，要嚴(yán)格規(guī)范操作，保證采集現(xiàn)場(chǎng)處于最佳條件，采集選點(diǎn)、流量校準(zhǔn)等都要認(rèn)真選擇校核。只有獲得有代表性的采集檢測(cè)樣品，才會(huì)得到有效且能真實(shí)反映環(huán)境的檢測(cè)結(jié)果。

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