摘要：本文主要阐述建筑工程室内环境污染物TVOC（总挥发性有机化合物）检测的重要性，分析TVOC检测的方法，探讨了室内空气中TVOC检测的影响因素以及室内空气中TVOC污染源的控制措施。
关键词：TVOC总挥发性有机化合物；采样；恒流采样泵；Tenax-TA吸附管；热解吸装置；气相色谱仪；曲线绘制；检测方法
引言
TVOC是空气中挥发性有机化合物的总量。TVOC是指室温下饱和蒸气压超过了133.32Pa的有机物，其沸点在50℃～250℃，在常温下以蒸发的形式存在于空气中。TVOC是一种有毒性、刺激性、致癌性，并且有特殊气味的化学物质。
TVOC主要来源于装饰装修材料中的涂料、胶粘剂、地毯、地毯衬垫等等。TVOC的气相色谱分析难度相对较大，因此需要进行细致的操作，与此同时，影响TVOC试验结果的因素也有很多，需要进行科学合理的控制。
一、TVOC检测的重要性
为了预防和控制建筑工程室内环境污染，建设部制定了《民用建筑工程室内环境污染控制规范》GB50325-2010（2013），规定了氡、甲醛、苯、氨、总挥发性有机化合物（TVOC）的含量为必检项目。在这五项检测中，最难掌握的是室内空气中总挥发性有机化合物（TVOC）的气相色谱分析。规范中明确规定I类民用建筑工程TVOC的限量小于等于0.5mg/m3，II类民用建筑工程TVOC的限量小于等于0.6mg/m3。然而在不当装修施工中，TVOC的值甚至可高出数十倍。
TVOC有刺激性、有毒性，TVOC能引起机体免疫水平失调，影响中枢神经功能，出现头晕、头痛、胸闷等症状，另外还能影响消化系统，出现食欲不振、恶心等，严重时可损伤肝脏和造血系统。所以TVOC的检测十分重要，检测合格再搬进去住是对自己对家人健康的负责。
二、TVOC检测方法分析
2.1检测仪器和相关试剂
TVOC含量的检测过程中，使用的主要仪器包括色谱用空气发生器、全自动氢气发生器及恒流采样泵以、Tenax-TA吸附管等。而在检测中使用到的试剂主要包括TVOC标准物质1000ug/mL，100ug/mL，10ug/mL。
2.2检测步骤
1）气体采集
将Tenax-TA吸附管与校准流量后的恒流采样泵入气口进行连接，进气速率保持在每分钟0.5升，需要采集的空气量为10升。在采集之后，对Tenax-TA吸附管两端进行密封处理，并做好标记。需要记录空气采集种类、温度、大气压、时间、流量等数据
2）气体的热解吸
把Tenax-TA吸附管放置到热解吸装置中，控制温度为300℃，调节载气速度为每分钟40毫升，解吸时间为10分钟。在解吸处理之后，需要将气体放入气相色谱仪之中，进行色谱分析。
3）标准曲线的制作
标准曲线的制作可以使用液体外标法或者是气体外标法。如果使用液体外标法，则操作内容为：设置吸附管氮气的流速为100mL/min，分别将0．05μg，0.1μg，0.5μg，1.0μg，2.0μg的（标准）液体通过该管。5分钟之后停止操作，将吸附管取下并进行密封处理。以峰面积为纵坐标，组分含量为横坐标，绘制标准曲线，得出相应的回归方程。
4）分析气相色谱
在气相色谱的分析中，需要对气相色谱柱进行程序升温，初始为50℃，保持10分钟之后，以每分钟升温5摄氏度的速度进行升温，当温度为250℃时停止升温，并且要能够维持2分钟。解吸气体之后使得相应的气体进入色谱仪中，并对相应的色谱进行分析。
5）检测结果评价
TVOC浓度的限量标准为：Ⅱ类民用建筑每立方米的浓度不超过0.6mg，Ⅰ类民用建筑每立方米的浓度不超过0.5mg。如果在检测的过程中发现检测结果符合该标准，则认为该房间内的TVOC合格，而如果不符合则需要对不合格项进行再一次抽检，并且需要对原不合格房间以及相似的房间进行检测。
三、室内空气中TVOC检测的影响因素
3.1 TVOC采样过程中的影响因素
①采样管的活化、制备。建筑工程室内环境相关规定指出，在采用Tenax-TA采样管前，应当对其开展通氮气加热活化处理，活化温度应当超过解吸温度，且活化时长控制在30min以外，一直到未见杂质峰。唯有确保同一项目采样管与未采样管系统特性、活化环境、活化时间以及封存条件等保持相同，确保采样管与未采样管本底峰值大致相同且趋向为0，方可不及未采样管对TVOC检测的影响。通常情况下，Tenax-TA采样管均为现成购买，经活化处理后便可使用。一些企业为了降低成本，对Tenax-TA采样管进行长期、重复使用，使得其吸附率减弱，进一步对检查结果准确性造成一定影响。
②安全采样体积、采样效率。检测试验确定采样管对TVOC中一系列化合物的安全采样体积。实际采样体积不可高出驻留最弱的那个化合物的安全采样体积。采样效率应当超过90.0%。
③TVOC采样代表性。对于选点要求、采用时间等而言，相关规定指出，建筑工程室内环境质量验收应当于工程结束后7d或7d以上，或者建筑交付使用前开展，这是因为油漆保养期通常为7d。对于选取集中空调全装修的建筑工程而言，室内空气中TVOC检测过程中，应当于空调正常工作前提下开展；对于采取自然通风的建筑工程而言，室内空气中TVOC检测过程中，应当在对外门门窗闭合1h后开展。然而在实际检测过程中，建筑工程总是会产生各式各样难以控制的因素，诸如门窗闭合程度、选点数量等，导致检测结果可能与真实情况存在不小悬殊。
④采样装置气密性检测、流量校正。采样开始时应对采样系统开展全面检查，确保不存在漏气情况。采样体积受采样流量、采样时间很大程度影响，而检测结果准确性受采样体积很大程度影响，由此表明采样流量、采样时间的真实性十分关键。相关规定指出，应当使用恒流采样装置，也就是在采样过程中应确保流量稳定，确保0.5L/min在流量范围以内，同时等到流量处在0.5L/min时，要能够克服5～10kPa阻力，采用皂膜流量计对系统流量开展调节，相对偏差应当控制在±5%以内。某些企业为了提高检测效率，对各采样管系统校准未予以有效重视，对检查结果准确性造成一定影响。
3.2 TVOC样品分析过程中的影响因素
①TVOC样品解吸、气象色谱分析条件。自固体吸附上对欲测组分开展解吸的方式包括有热解吸、液体解吸，现阶段通常应用前一种解吸方式。依据吸附理论，吸附剂、被吸附物相互间吸附力与温度呈负相关关系，也就是伴随温度上升，吸附剂、被吸附物相互间吸附力会不断减弱。所以，通过加热能够使吸附剂上欲测组分得以被有效解吸。加热的温度，可称之为热解吸温度，与欲测组分热稳定性、沸点以及吸附剂热稳定性存在一定关联。热解吸温度过低，会导致欲测组分解吸不充分，管中存在诸多存留；热解吸温度过高，会导致相关欲测组分对热失稳，进而出现回收率不足情况。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常而言，吸附剂热稳定性不会超过300℃，很大一部分高分子吸附剂在300℃条件下便会出现分解情况。热解吸期间，热解吸还会受到载气流速一定程度影响，即伴随载气流速提升，则会对热解吸越来越有利。热解吸加热源多以和式炉、带状加热装置为主，带加热至200~300℃时开展热解吸处理。因此，热解吸影响因素包括有：升温越快，最终温度越高，解吸越迅速，最终进入色谱柱的样品谱便越窄；载气流速越快，越利于热解吸。受室内环境中TVOC成分较为复杂影响，使得升温速度过快会对色谱柱分离成分效造成一定影响，进一步对TVOC检测结果造成影响。
②标准样品、仪器调节。对于标准样品而言，TVOC检测结果准确性受标准曲线制备很大程度影响。标准曲线制备对应使用的标准样品应当采取拥有标准标号的液体标样。对于仪器调节而言，测定范围内的标准曲线应当选取标准溶液开展绘制，通常做6个浓度点。需要注意的是，应当定期对零浓度点空白值、标准曲线斜率开展检测，定期选取单点对标准曲线开展调节，倘若存在较大偏离，应当对标准曲线进行重新绘制，进而提高TVOC检测结果准确性。
③TVOC检测结果计算。结合相关规定针对得到识别的各TVOC峰逐一选取不同标准曲线开展定量计算；另外没有识别的峰选取甲苯响应系数开展定量。TVOC检测结果就是以上两项计算结果的总和。然而在实际检测过程中，由于TVOC成分较为复杂，检测图谱中存在大量的峰影响，使得对各项物质开展定性存在不小的难度，因而为了方便，通常会以甲苯开展定量，计算出样品中TVOC浓度，而这一计算方法极可能会对样品检测结果准确性造成一定影响。
四、室内空气中TVOC污染源的控制措施
当前，室内空气中TVOC污染源的控制主要可以通过污染源控制、通风和室内空气净化等途径来实现。
4.1 污染源控制
1）建立建全室内空气质量控制法律法规体系，完善管理体制 鉴于目前室内空气污染案件的增加，国家应进一步制定和完善有关室内空气污染防治法律、法规。对所有民用建筑工程完工后，由建设单位组织并委托检测单位对室内环境质量进行检测验收，凡检测不合格的建筑工程无法获得竣工备案，从源头上把住建筑材料关。
2）绿色装修 绿色装修是减少室内空气VOC 污染的有效措施。所谓绿色装修，是以“自然、安全、美观、简捷、舒适和低耗为目标，进行有利健康、有利环境、有利生态和适量点缀有益花卉的装修”。
3）加强环保宣传力度，提高市民环保意识 环保部门及其他有关单位应加大相关宣传力度，提高人民群众的环保意识，使广大城市居民真正意识到室内环境问题是关系到自身健康的现实问题，并能够把这个意识带到自身的生活当中，从日常生活作起，养成良好的卫生习惯，进而提高全民的健康素质，体现人本主义精神。
4.2 通风
专家指出，目前无论国内还是国外，最有效改善室内空气质量的办法还是既简单又经济的传统方法———通风。不断补充室内的新鲜空气，置换出室内原有的低质量空气。另外，还可以用电扇或换气扇来提高效率。通风方法主要有：
1）自然通风
自然通风是指风压和热压作用下的空气运动，具体表现为通过墙体缝隙的空气渗透和通过门窗的空气流动。充分合理地利用自然通风是一种经济、有效的降低室内某些污染物浓度的措施，有利于室内材料中污染物的散发和排放。
2）局部通风
局部通风分为局部排风和局部送风两大类，他们都是利用局部气流，使局部地点不受污染，从而形成良好的空气环境。例如在住宅的厨房中，局部排风系统被用来排出燃烧产生的烟气和烹饪油烟、蒸汽。因此对厨房进行局部通风能有效地防止污染气流进入室内空间，或在较短的时间内降低室内污染物浓度。
3）全面通风
当室内污染物浓度比较分散而且较高时，就应对整个控制空间进行通风换气使室内污染物浓度低于容许的最高浓度。由于全面通风的风量和设备较大，因此只有当局部通风不适合时，才考虑全面通风。
4.3 室内空气净化
1）吸附技术和催化技术 目前我国市场上的室内空气净化材料名目繁多，其中活性炭、光触媒、生物酶使用最为普遍。活性炭是具有发达孔隙结构、比表面积大和吸附能力强的炭，吸附时首先在其颗粒表面形成一层平衡的表面浓度，再把有机物质吸附到活性炭颗粒内。一般来说，活性炭颗粒越小，过滤面积就越大，粉末状的活性炭总面积最大，因此吸附效果最佳，但粉末状的活性炭应用范围较窄，颗粒状的活性炭吸附能力强，不易流动，更换方便，因此使用范围广。光触媒对空气中的挥发性有机化合物有强大的氧化分解作用，使之变为二氧化碳和水。无论经过怎样处理的光触媒，都必须在紫外线的照射下才能够达到净化空气的目的，因此只有室内采光时间长，而且光照强度相对较大的长期密闭房间才比较适应使用光触媒。此外二氧化钛具有强氧化性，不宜喷涂在针织品、家具上，喷涂在玻璃上效果相对较好。生物酶就是将微生物针对不同的用途，经过优选，驯化并进行提取，有针对性地添加了酶制剂以及营养物质和矿物质的一种生物工程复合产品。可以说，凡是自然界存在的有机物，几乎都能被微生物所分解，酶的加入又极大地提高了产品的性能。生物酶无二次污染，适应范围广泛，使用方便，治理成本低。
2）低温等离子体净化技术 低温等离子体净化技术是空气净化领域近几年兴起的一种新技术，它能够有效的去除甲醛和 TVOC。
3）绿色植物净化技术 绿色植物净化技术就是靠绿色植物自身的阻滞、吸收、贮藏和转化作用，来降低室内污染物的浓度，提高室内空气品质，以降低对人体的损害。能净化空气中污染物的植物有很多，主要有芦荟、吊兰、绿萝、君子兰、仙人掌、鹅掌柴、美人蕉、常春藤和文竹等。
五、结束语
随着经济社会的不断发展，人们的生活水平越来越高，对于房间中的空气质量也提出了更高的要求。其中，TVOC是房间中最主要的污染物之一，其对于人体健康往往会造成很严重的伤害，因此，对TVOC进行检测是非常重要而有意义的工作。
参考文献：
[1]室内空气中TVOC检测的应用实践分析与研究[J].林翠艳.广东化工.2018（03）
[2]苏州室内空气中TVOC污染现状及对策研究[J].冯小康，朱强.西部皮革.2017（02）
[3]多种空气净化器对室内TVOC污染物的净化效果分析[J].万分龙，邹艾一，黄永良，徐国洋，黄东浪，赵培静.轻工科技.2017（05）
[4]Tenax-Ta吸附管在TVOC检测工作中影响的研究[J].李健.中国科技信息.2014（24）
[5]TVOC和苯采样流量在室内空气检测中的应用[J].陈李洪.四川水泥.2017（05）
[6]中山市TVOC环境容量核算及应用研究[J].黄超敏，周英杰，梁素敏.广东化工.2016（07）
[7]装修住宅室内环境空气中的TVOC污染研究[J].丁小茜.山东化工.2014（10）
[8]谈室内空气污染与检测[J].李文俊.企业科技与发展.2013（17）
论文作者:何勇明
论文发表刊物:《基层建设》2019年第2期
论文发表时间:2019/4/11
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