摘要：本文通过介绍环境中挥发性有机污染物的产生原因、定义，对人体及环境的危害，结合我国当前环境监测的相关标准，论述水、气、土及固废中的挥发有机物常用采集及分析方法。
关键词：挥发性有机物；监测；采集；分析方法
引言
在经济的发展过程中，由于木材加工、有机化工、印刷包装、建筑装饰装修、集装箱制造、工业排放、尾气污染处理不到位或者不处理等行为，使得人类赖以生存的地球生态环境遭到了不可逆转的损害。所以需要我们对水、气、土及固废中VOCs进行监测。
1挥发性有机化合物概念
在我国，挥发性有机物是指常温下饱和蒸气压大于133.32Pa，常压下沸点在50—260℃的有机化合物，或在常温常压下任何能挥发的有机物固体或液体[1]。挥发性有机物多数具有大气化学反应活性，是光化学烟雾的重要前提物[2]。同时，可以通过气相物理化学过程形成一次有机气溶胶（SOA）[3-4]。VOCs的主要成分有：苯系物、有机氯化物、氟里昂系列、有机酮、胺、醇、醚、酯、酸和石油烃化合物等。VOCs是大气中一类重要的气态污染物，其一，化学性质比较活泼，在紫外线的作用下，VOCs中的烃类化合物与氮氧化物参与光化学反应生成二次污染物，如臭氧（O3）、过氧乙酰硝酸酯和有机气溶胶等，导致光化学烟雾，也是PM2.5的重要前体物之一；其二，苯、甲苯及甲醛对人体健康会造成很大伤害，其三，参与反应的这些化合物寿命还相对较长，可以随着风吹雨淋等天气变化，或者飘移扩散，或者进入水和土壤，直接影响生态环境。
2环境中挥发性有机物的采集技术
2.1 大气中VOC的采样方法
环境空气和废气分别参照HJ/T194、HJ/T 397的相关规定执行。对于气体中VOCs的采样方法，一般有针筒抽气采样、吸附管采样、气袋采样和苏码罐等采样方法，都要求采集样品具有代表性。注射器采样，采样结束后，立即用内衬聚四氟乙烯的橡皮帽密封，避光保存，应当天分析完毕。气袋采样，对于用气袋法采集好的样品应低温或常温避光保存。在采样现场样品必须逐件与样品登记表、样品标签和采样记录进行核对，核对无误后分类装箱。运输过程中严防样品的损失、受热、混淆和粘污。样品应尽快送到实验室，样品分析应采样后在8个小时内完成；最迟不应超过24小时。吸附管采样，用吸附管采样后，立即用密封帽将采样管两端密封，4℃避光保存，7日内分析。苏码罐采样，在常温下保存，采样后尽快分析，20天内分析完毕。
2.2 水中VOC的采样方法
海水、地下水、地表水和污水的样品采集分别参照GB 17378.3、HJ/T164和HJ/T91的相关规定，所有样品均采集平行双样，采样前，需向40ml样品中加入0.025g抗坏血酸，调pH≤2，并贴好标签注明酸化，4℃避光保存，14日内分析。若未酸化，则样品24h内分析。
2.3土壤、沉积物和固废中VOC的采样方法
土壤的采集参照HJ/T 166，沉积物的采集参照GB 17378.3的相关规定。固废中VOCs的采样方法按照HJ/T298进行。采样前，向每个40ml棕色样品瓶中放入一个磁子，密封，贴好标签并称重（精确到0.01g），采样时用采样器采集约5g样品到样品瓶中，迅速清理样品瓶口及瓶身，密封样品瓶，采集后冷藏运输，在4℃避光保存，7日内分析。至少采三份平行样，其中一份用于测定含水率，另一份做平行样。分析前，将样品恢复至室温，称量并记录样品瓶重量（精确到0.01g），用注射器向样品瓶中加入10ml。
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3水、气、土及固废中 VOCs的分析方法
3.1大气中挥发性有机物的分析方法
由于VOCs在环境中含量极微，因此一般采用进样量少、分辨率高、分析速度快的气相色谱法进行分析测定[5，6]，其中气相色谱（气质联用）可分辨大多数的VOCs，具有定性全面，定量准确，灵敏度高（ppb级）等优点。基于气质联用可以很好地进行未知化合物的定性和定量分析的特点，国家环保部制定了一系列用GC-MS测定挥发性有机物的标准方法。气态污染物依据采样方式及气体类型的差异，具有不同的分析方法，如环境空气分析方法有用吸附管采集的HJ 644-2013，苏码罐法HJ759-2015，有组织废气常见的分析方法有气袋法HJ732-2014，吸附管法HJ734-2014等。其中气袋采集的气体样品比较完整，需要做好样品袋密封及泄露检查，不利于仪器自动进样，样品保存时间短。吸附管法只能采集被特定吸附剂吸附的挥发性有机物，样品管携带运输方便，使用年限长，有利于仪器自动进样，分析效率高，成本低，样品保留时间长。一般第三方机构会选用吸附管法。苏码罐采集的样品比较完整，有利于做全面的成分分析，相对而言罐身体积比较大，需要配套的进样、清洗仪器，分析成本较高。一般国家检测机构常用苏码罐法进行采样分析。
3.2水中挥发性有机物的分析方法
水中挥发性有机物常用的分析方法有GB/T 5750.8-2006（附录A）、HJ639-2012、HJ686-2014等。主要是借助吹扫捕集使样品中挥发性有机经高纯氦气吹扫后吸附于捕集管中，将捕集管加热并以高纯氦气反吹，被热脱附出来的组分经气相色谱分离，用质谱仪进行检测。通过待测目标化合物保留时间和标准物质相比较进行定性，外标法或内标法定量。其中HJ639-2012应用比较广泛，适用于海水、地下水、地表水、生活污水和工业废水。当取样量为5ml时，用全扫描方式测定，检出限为0.6-5.0ug/L。除MS外，其他类型的检测器应用也比较多，包括电子捕获检测器ECD[7]、火焰离子化检测器、光离子化检测器PID[8]、基于与臭氧起光化学反应的检测器等。
3.3土壤、沉积物和固废中挥发性有机物的分析方法
土壤和沉积物中挥发性有机物常用的分析方法有HJ605-2011、HJ642-2013、HJ741-2015等，主要是借助顶空或吹扫捕集进样，用GC-MS或GC-FID进行分析。其中HJ605-2011应用最为广泛，适用于测定土壤和沉积物中65种挥发性有机物，当样品量为5g，用全扫描方式时，检出限为0.2-3.2ug/kg。固废中挥发性有机物的分析方法有GB5085.3-2007 附录O，不同于土壤的地方是，测定前需要用HJ/T299-2007种硫酸硝酸法浸提，取40ml浸提液进行分析，检出限为0.005mg/L。
3.4 其他分析方法
随着分析技术的发展，一些非气相色谱的分析方法也逐渐应用于VOCs的分析。包括：傅里叶红外光谱法、HPLC[9]、荧光光谱法、离子色谱法、发射干射色谱法等。
4.优化挥发性有机物分析的展望
随着经济高速发展，政府对环境质量监测力度的加大，迫使我们环保人更加追求数据的真实及准确性，不断提高采样及分析技术。未来挥发性有机物的采集和分析我们将从以下方面一起努力改进，其一，优化水、气、土及固废的采集方法，得到具有能代表真实环境现状的样品，其二，减少挥发性有机物在采集及分析过程中的挥发损失，其三，改善分析方法，提升，为相关部门制定合理有效的方案提供依据，从而对环境水、气、土壤中挥发性有机物进行控制，为人类提供一个健康安全的生活环境。
参考文献：
[1]宋倩.空气中挥发性有机物的分析技术及其进展[J].资源节约与环保，2016（1）：140~141.
[2]解鑫，邵敏，刘莹，等，大气挥发性有机物的日变化特征及在臭氧生成中的作用，以广州夏季为例[J]，环境科学学报，2009（1）：54-62.
[3]王倩，陈长虹，王江丽，等，上海市秋季大气VOCs等对二次有机气溶胶的生成贡献及来源研究[J]，环境科学，2013，34（2）：424-433.
[4]谢绍东，田晓雪，挥发性和半挥发性有机物向二次有机气溶胶转化的机制[J]，化学进展，2010，22（4）：727-733.
论文作者:何星,李倩
论文发表刊物:《基层建设》2019年第8期
论文发表时间:2019/6/18
标签：挥发性论文; 有机物论文; 样品论文; 方法论文; 气袋论文; 环境论文; 土壤论文; 《基层建设》2019年第8期论文;