室内空气中苯系物的快速检测探讨论文_楼力

室内空气中苯系物的快速检测探讨论文_楼力

上海德方环保科技有限公司 上海市 201114

摘要:近年来经济的快速发展和人民生活水平的提高,室内装修已经成为时尚,苯系污染物属于易挥发的致癌物质,是环境中重点监控的有机污染物之一。本文介绍了室内空气中苯系污染物的来源情况,苯系污染物的检测方法进行了分析。

关键词:苯系物;室内空气;方法

随着人们生活水平的提高,家庭装修越来越成为一件普遍的事,但是随之而来的室内空气污染却不容忽视。据国际有关组织调查统计,新建和重建的建筑物中发现有害于健康的室内空气,随着对室内空气质量的重视,对空气中苯系物污染的研究报道也在逐渐增多,先前对室内空气中苯系物的分析方法主要有: 气相色谱法(GC),分光光度法,气体检测管法等。近年来又出现了一些新方法,如离子迁移谱法,气相色谱-质谱联用法( GC-MS) 等分析方法。

一、室内苯系污染物的来源

BTEXs 主要是从煤焦油、石油中提取出来的,可用作涂料、油漆、洗涤剂、粘合剂、溶剂和添加剂等[1]。室内空气中的BTEXs 主要来源于人们对以上工业产品的大量使用,如室内装修中用到的涂料及油漆,家具建造中用到的粘合剂、溶剂及添加剂等。随着城市经济的发展和汽车的普及,汽车尾气中含有的多种苯系污染物被大量排放到空气中,通过扩散和对流等过程进入室内,成为室内苯系物的又一主要来源。此外,在室内吸烟与厨房烹饪以及室内清洁剂、除臭剂、灭蚊剂与化妆品等一些生活用品的使用也会带来室内苯系物的污染。目前已有大量针对室内空气质量进行的研究,如居住室、超市、汽车内的空气污染情况等。

二、检测方法

1、气相色谱法。由于空气中苯系物的沸点较低及其为气态的特性,使得气相色谱法成为它的主要分析方法。运用气相色谱测定样品时,最关键的是色谱柱与检测器的选择。最初苯系物的测定主要是采用填充柱进行测定,近来逐渐被分离效果更好的毛细管柱取代。 最早使用的检测器为热导检测器( TCD),但因其灵敏度低,后来使用的主要是氢火焰离子化检测器( FID),由于PID 检测器对苯系物具有极高的灵敏度,近来也有人使用光离子化检测器( PID)。近年来对于空气中苯系物的测定方法主要集中在联用技术上,即样品采集及其前处理与分析测定一体化的分析技术。而各实验装置的差别主要是在样品捕集与前处理装置上,趋于开发更简单、高效、易携带的检测装置。如Gong[1](PID)一种简单、无需溶剂萃取热吸附的采样装置与气相色谱联用,用于测定空气中的挥发性有机污染物。该实验主要创新点在于开发了一种针阱装置,该装置在针阱中填满1000 目碳分子筛,并利用针阱装置的特殊形状,使其对苯系物的吸附保持稳定,不易发生二次热解析。实验表明建立的理想模型与实际吸附测定后所得的样品采集率相当。此外,将采集的样品在固相微萃取后运用气相色谱进行检测也是一种使用得较多的检测方法。目前已开发了集采样与GC-MS 分析于一体的便携式GC- MS 联用仪[2],采用便携式GC-MS 联用仪测定了车辆管制前后包括苯系物在内的大气中挥发性有机污染物的变化,证明汽车尾气是空气中挥发性有机污染物的首要来源。与常规气相色谱法测定苯系物相比,该方法较方便,便携,可在现场直接进行检测分析,但运用该方法进行检测时,相对误差较大,检测限较高。

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2、离子迁移谱。离子迁移谱是近四、五十年才发展起来的一种化学物质分析检测技术[2],其工作原理类似于飞行时间质谱,利用离子迁移的时间或距离差异来实现离子的检测和鉴别。此技术很适合于痕量化合物的结构鉴定,具有极高的灵敏度,而且离子迁移谱还具有装置构造简单,分析速度快,并能在大气压力下工作等优点,使得该技术正逐步运用于易燃爆炸物、毒品和空气污染物等领域的检测。[2]利用自制紫外离子迁移谱仪(检测仪),在室温条件下,在线测定了空气中的苯、甲苯、二甲苯等,得到苯的校正迁移率为1.86 cm2·V,检出限可达1 mg·m3,且从实验中可得离子的校正迁移率随着分子量的增大而减小。[1]也做了相关研究,将微分离子迁移谱与气相色谱联用,测定了包括乙苯在内的挥发性有机污染物。[2]进行了离子迁移谱与固相微萃取-气质联用技术测定空气中包含苯在内的有机污染物的对比实验。离子迁移谱虽然分析速度快,耗费低,但不能通过简单的迁移而达到离子分离,分辨率较低,检测线性范围窄,且若污染物成分太复杂,不能很精确的达到定性,这些问题都限制了离子迁移谱在实际测定中的进一步发展与应用。

3、液相色谱法。液相色谱法可以对80%的有机化合物进行分离分析,运用十分广泛。近年来也有研究者用高效液相色谱法来测定空气中的苯系物,其一般方法为,运用吸附剂吸附,采用萃取方法获得样品后再进行液相分析。[3]开发了一种在实验中采用活性碳吸附与加压流体萃取法获得样品,以β-环糊精作为固定相测定空气中苯系物的高效液相色谱方法,并进行了液相与气质联用测定空气中苯系物的对比实验,实验结果表明,液相色谱与气相色谱测定的准确度相当,液相色谱对苯系物分离得更好,特别是能将间二甲苯和对二甲苯完全分离开,但在实际测定中,相比之下,液相色谱的检出限和分辨率不如气相色谱。

三、展望

空气是人们赖以生存的必要条件,因此对空气质量的监控特别重要,而近年来对空气中苯系物的监测也越来越受到人们的关注,因而开发简便、易行、快速、高效的空气中苯系物的分析方法意义重大. 随着分析技术的不断发展,不断涌现出新的分析方法,今后的分析监控发展重点大概可归为3 点: ①开发自动化的联用技术,省去繁琐的前处理技术; ②开发更高效的便携式分析仪器,可直接在现场进行采样分析; ③在使用净化剂从而达到选择性分析以提高分析效率的领域有望得到进一步的发展。

参考文献:

[1]傅小红,陈华,夏之宁. 室内空气中苯系污染物检测研究进展,上海师范大学学报( 自然科学版),2013,40( 6) : 619.

[2]陈凤云,张利平. 室内空气中苯系物和挥发性有机物,科学观察,2014,5: 84.

[3]朱栋华,郭淑娟,曹婉. 室内空气中苯系污染与检测方法[J]. 建筑节能,2013,36(1):5-7.

[4]刘守帅,张伟捷,廖坚卫. 室内空气中苯系污染与评价方法[J].福建建材,2014,31(7):22-25.

[5]王若苹.气相色谱分析室内空气中的苯系物[J].环境污染与防治,2013,25(6):373P374.

论文作者:楼力

论文发表刊物:《基层建设》2018年第5期

论文发表时间:2018/5/23

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