陳利群，聶美霞，張 婷，周 彬

(嘉興求源檢測(cè)技術(shù)有限公司，浙江 嘉興 314000)

大氣環(huán)境中揮發(fā)性有機(jī)化合物的含量一般都很低，但有機(jī)化合物的組成卻非常復(fù)雜。因此，為了獲得更準(zhǔn)確的質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果，實(shí)驗(yàn)室人員必須改善實(shí)驗(yàn)條件，選取更高精度的儀器，采用更為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?duì)策，使數(shù)據(jù)具有更高的參考價(jià)值。在全世界科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的背景下，新的科學(xué)成果不斷涌現(xiàn)，站在一個(gè)新的起點(diǎn)上，環(huán)境檢測(cè)中揮發(fā)性有機(jī)化合物檢測(cè)方法的水平也有了很大的發(fā)展，科研人員的研究工作也應(yīng)該更加深入。

1 檢測(cè)揮發(fā)性有機(jī)物的方式

1.1 環(huán)境檢測(cè)中VOCs的樣品采集

在進(jìn)行成分鑒定時(shí)，空氣中VOCs樣品的采集環(huán)節(jié)具有基礎(chǔ)性作用。在大氣環(huán)境中，VOCs的含量不多，具有易揮發(fā)性，且成分復(fù)雜。在此情況下，研究人員應(yīng)在尊重實(shí)際情況的基礎(chǔ)下，仔細(xì)選擇采樣方法，為后續(xù)測(cè)定工作能有效快速地實(shí)施且獲得有價(jià)值的信息提供保障。

1.1.1 采樣方法介紹

VOCs采樣方法有直接采樣、動(dòng)力采樣、被動(dòng)式采樣三種類(lèi)別。以直接采樣法為例，這種方法包含了聚合物袋法、玻璃容器法、不銹鋼采樣罐補(bǔ)集法等。聚合物袋法的好處在于其不僅操作簡(jiǎn)單，不只局限于專(zhuān)業(yè)人員，而且使用效果非常好，成本也十分低廉，但在滲透過(guò)程中可能會(huì)帶來(lái)不可忽視的樣品泄露，并且會(huì)缺失很多樣品成分，從而造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。樣品裝在玻璃容器里，清潔過(guò)程較為繁瑣，所以需要研究人員非常專(zhuān)注和細(xì)心。清洗步驟也較為專(zhuān)業(yè)，需要采樣人員具備上崗資質(zhì)。同時(shí)，容器采用玻璃材質(zhì)會(huì)使得體積較大，而且極易產(chǎn)生破裂狀況，存在一定局限性，因此它在儲(chǔ)存和運(yùn)輸上有非常嚴(yán)格而細(xì)致的保護(hù)要求。有一點(diǎn)值得注意，由于針筒的特點(diǎn)，樣品存儲(chǔ)在其中可能會(huì)有所損失，因?yàn)橥脖趦?nèi)部有極大的可能性會(huì)附著目標(biāo)化合物，從而使得樣品的含量嚴(yán)重?fù)p失。不銹鋼采樣罐捕集法是美國(guó)EPA所認(rèn)可的較多使用的方式。這種方法更常被用于研究非極性物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)上，以避免吸附劑使用過(guò)程中出現(xiàn)棘手問(wèn)題，或影響分析過(guò)程和分析結(jié)果。值得一提的是，為了更好地保持樣品的完整性，這種方法是非常合適，它使用滲透或光來(lái)保持所采集樣品的穩(wěn)定性，從而提高了回收率。但它也有價(jià)格較高的缺點(diǎn)，并且在清洗容器的環(huán)節(jié)需要研究人員十分專(zhuān)注，在制作和準(zhǔn)備標(biāo)本的時(shí)候，也需要投入極大的注意力，因此會(huì)耗損大量的時(shí)間成本。

一般而言，利用吸附采樣方法測(cè)定VOCs更適用于室外環(huán)境，吸附劑要求擁有吸附量大、收集迅速且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)固等特點(diǎn)，通常情況下在正常溫度里不會(huì)與另外的物質(zhì)發(fā)生相互作用。吸附劑分為有機(jī)和無(wú)機(jī)兩個(gè)類(lèi)別，第二種里最多出現(xiàn)的是具有表面積大、吸附能力好等特征的活性炭等，這類(lèi)吸附劑熱穩(wěn)定性好，但是它們有時(shí)也可能發(fā)生無(wú)法改變的分離解散，又或者發(fā)生不可逆的吸附作用，例如當(dāng)脫附不完全或者利用極性化合物時(shí)。通常來(lái)說(shuō)，吸附劑擁有較強(qiáng)的吸水性，但若是對(duì)樣品采取熱解吸附，F(xiàn)ID檢測(cè)器可能會(huì)滅火，原因在于活性炭吸附的水分。因此選擇活性炭時(shí)，不應(yīng)偏向選擇那些會(huì)生成水分的方式，從而使得實(shí)驗(yàn)獲得更好的反應(yīng)效果。熱解析是一個(gè)好的選擇。線(xiàn)下應(yīng)優(yōu)先選擇二硫化碳或是二氯甲烷溶解劑解析法。一般而言，粒狀活性炭與粉狀活性炭皆存在使用周期不長(zhǎng)、再生效益低、容易對(duì)系統(tǒng)造成損害這些特點(diǎn)。這些年來(lái)，相關(guān)的科研人員不斷對(duì)活性炭進(jìn)行深入的科研活動(dòng)，研發(fā)出各種效益更高、反映效果更好的活性炭材料，實(shí)現(xiàn)了活性炭材料研發(fā)領(lǐng)域的巨大進(jìn)步，并對(duì)之前的方式進(jìn)行了極大的完善。在這之中，將活性炭有機(jī)纖維進(jìn)行化學(xué)處理，因此其纖維性能最為優(yōu)秀，使其吸附能力大為增強(qiáng)?？偠灾?，不管采用哪種采集方法，都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，所以相關(guān)人員在采集過(guò)程中需仔細(xì)思考，避免出現(xiàn)諸如VOCs揮發(fā)與反應(yīng)等損失極大的棘手問(wèn)題。同時(shí)，科研人員可以在反應(yīng)環(huán)境上多做改進(jìn)，提高樣品采集與存放條件的水平[1]，其中應(yīng)關(guān)注風(fēng)速、溫度等因素。為了提升其吸附效率，應(yīng)特別關(guān)注揮發(fā)性物質(zhì)的易揮發(fā)性。

1.1.2 樣品預(yù)處理的方式

樣品預(yù)處理是檢測(cè)中極為關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。有幾種使用頻率較高的方式，例如溶劑解析法、固相微萃取法等。在使用溶劑解析法時(shí)，CS2解析溶液使用頻率最高，采用這種方法解析出的溶液比樣品所需的容器更大，所以解析靈敏度常常會(huì)受到影響。在采取這種方法的同時(shí)，會(huì)富集環(huán)境中收集到的樣品，因此樣品分析結(jié)果會(huì)產(chǎn)生一些大的誤差，降低最終結(jié)果的價(jià)值。技術(shù)人員更偏愛(ài)運(yùn)用熱解析方法，因?yàn)樗哂懈鄡?yōu)點(diǎn)，比如說(shuō)效果更優(yōu)、反應(yīng)更靈敏、可回收再次利用的效益高，這都使它超越了溶劑解析法的功效。但它也有一些不足，首先它無(wú)法重復(fù)分析，因此樣品回收率較低。而固相微萃取法有操作輕松的優(yōu)勢(shì)，并且不要求配備大量的溶劑，成本較低，但它依然存在檢測(cè)步驟比較繁瑣的不足，可能使得試驗(yàn)的重現(xiàn)性變差，被分析物散失明顯。綜上所述，不同的分析方法都有各自的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，效果也不可能是完美的，這就要求相關(guān)技術(shù)人員增強(qiáng)創(chuàng)新能力，促進(jìn)技術(shù)的改良升級(jí)，彌補(bǔ)傳統(tǒng)技術(shù)的不足。

1.2 環(huán)境檢測(cè)中的VOCs分析

環(huán)境VOCs分析有多種常用方法。其中，氣相色譜法取得了最為快速的發(fā)展，該方法檢測(cè)精準(zhǔn)，性?xún)r(jià)比高，因而應(yīng)用廣泛，也獲得了很多好評(píng)，研究人員可將其應(yīng)用于一些具體的研究分析當(dāng)中。氣相色譜法的優(yōu)點(diǎn)在于成效好、效率高，且選擇能力強(qiáng)，分析速度快等。氣相色譜分析的檢測(cè)器包括火焰離子化檢測(cè)器（FID）和電子捕獲檢測(cè)器（ECD）。該方法具有更好的分析能力，對(duì)未進(jìn)行分離的色譜峰反應(yīng)快速，能夠更好地鑒定其性質(zhì)，因此在痕量物質(zhì)檢測(cè)中最為常用。當(dāng)今社會(huì)，科學(xué)技術(shù)得到飛速發(fā)展，推動(dòng)了氣相色譜法操作流程的完善升級(jí)，使其能夠?qū)旌虾蟮奈矬w采取更加有效的檢驗(yàn)與測(cè)試并開(kāi)展進(jìn)一步的研究分析，因而得出的結(jié)論精確性較高，參考性較好。

1.3 VOCs所使用的技術(shù)

飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)、傅里葉變換紅外光譜技術(shù)、激光光譜技術(shù)等這幾種技術(shù)都屬于VOCs在線(xiàn)監(jiān)測(cè)方法的范疇之內(nèi)，雖然其在技術(shù)投入使用時(shí)成效顯著，但是依然具有很多局限性，例如某些監(jiān)測(cè)技術(shù)要求機(jī)器和材料的材質(zhì)較好，因此價(jià)格偏高，同時(shí)占用的空間過(guò)大，而且不容易維護(hù)。值得注意的一點(diǎn)是，雖然調(diào)諧激光吸收光譜在線(xiàn)監(jiān)測(cè)技術(shù)具有顯著的優(yōu)點(diǎn)，也得到了較好的用戶(hù)評(píng)價(jià)，但在技術(shù)開(kāi)發(fā)方面，它依然有一些不足之處，同時(shí)某些限制性因素還會(huì)影響用戶(hù)的使用，對(duì)檢測(cè)工作的開(kāi)展產(chǎn)生不利的影響。在檢測(cè)VOCs方面，氣相色譜法和氣相色譜-質(zhì)譜法精確率很高，但同樣的，在使用時(shí)存在著一些技術(shù)層面上的不完善，例如監(jiān)測(cè)分析結(jié)果不準(zhǔn)確、復(fù)雜度高的樣品所需要的預(yù)處理的時(shí)間和物質(zhì)成本都較高等。另外，裝配和轉(zhuǎn)移樣品的過(guò)程也需要特別注意，因?yàn)榫哂腥菀讚p壞的特點(diǎn)，所以在運(yùn)輸過(guò)程中一定要配備專(zhuān)業(yè)人員，否則樣品很容易損壞，這不僅導(dǎo)致了最終檢測(cè)結(jié)果難以達(dá)到預(yù)期的效果，還會(huì)在很大程度上對(duì)樣品檢測(cè)數(shù)量造成影響，所以在這一方面，時(shí)間和物質(zhì)成本的投入極大[2]。總之，在社會(huì)的不斷發(fā)展過(guò)程中，人們必須適應(yīng)技術(shù)變革的需求，要深入研究并加強(qiáng)創(chuàng)新能力，這樣才能不斷提高環(huán)境檢測(cè)的精確性和準(zhǔn)確性。

2 我國(guó)適用的檢測(cè)方法

在對(duì)樣品進(jìn)行具體分析的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)室較為常用的檢測(cè)方法是氣相色譜法和氣相色譜-質(zhì)譜法，兩者都是基于利用富集空氣中的低濃度VOCs的原理實(shí)施的，使其含量在達(dá)到固定的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)后，保障測(cè)定結(jié)果具有更好的參考價(jià)值，從而在環(huán)境VOCs成分檢測(cè)中獲得更好的測(cè)定結(jié)果。這兩種檢測(cè)方法的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)環(huán)境的適用性較為優(yōu)良，原因在于，樣品采集和富集皆使用了罐采樣／冷凍預(yù)濃縮法，從而使其擁有更好的成果[3]。但這類(lèi)檢測(cè)方法也有缺點(diǎn)，首先是需要非常大的設(shè)備方面的投入，同時(shí)它還要求配備使用液態(tài)氮，這在部分地區(qū)難以獲取。

3 結(jié)論

如今，隨著科學(xué)技術(shù)越來(lái)越快地發(fā)展，揮發(fā)性有機(jī)化合物含量的檢測(cè)技術(shù)也變得越來(lái)越專(zhuān)業(yè)，如GC和GC-MS、HPLC相比，這種樣品的檢測(cè)方法更準(zhǔn)確。同時(shí)，人們應(yīng)提高揮發(fā)性有機(jī)化合物檢測(cè)對(duì)環(huán)境的有效性和應(yīng)用性，還要重視環(huán)境治理工作。因此，相關(guān)人員在進(jìn)行這類(lèi)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，應(yīng)注意以保護(hù)生態(tài)環(huán)境、居民生活環(huán)境為目標(biāo)，在進(jìn)行更好地控制的前提下，盡量避免誤差，提高數(shù)據(jù)的精確度。揮發(fā)性有機(jī)化合物的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)為今后的相關(guān)工作提供了更多新的、有效的思路，從而能更好地為我國(guó)資源工作作出貢獻(xiàn)。