李棟呂鳳琴張毅鵬
(1.中國石化河南油田分公司技術監測中心,河南 南陽 473132;
2.河南廣電計量檢測有限公司,河南 鄭州 450000)
淺談揮發性有機物監測現狀
李棟1呂鳳琴1張毅鵬2
(1.中國石化河南油田分公司技術監測中心,河南 南陽 473132;
2.河南廣電計量檢測有限公司,河南 鄭州 450000)
進入二十一世紀之后,污染問題越加嚴重,其中造成污染越加嚴重的主要因素就是揮發性有機物,人體在長時間吸入有機物之后,對于人體健康會造成較大影響。本文就以揮發性有機物所具有的危害作為基礎,對揮發性有機物檢測現狀進行研究分析,希望能夠對揮發性有機物檢測提供一定幫助。
空氣;揮發性有機物;檢測
社會在快速發展過程中,城市化建設越加完善,但是揮發性有機物所造成的污染問題越加突出。揮發性有機物主要指的是空氣中的含碳化合物,含碳化合物在經過光照之后,會與空氣中的其他物質發生反應,進而形成新型污染物。常見揮發性有機物主要有兩種,分別是苯、甲苯。揮發性有機物由于具有揮發性及滲透性,對于人體有著嚴重影響,在經濟快速發展過程中,該問題也越加嚴重,所以對空氣內的揮發性有機物進行檢測,了解空氣揮發性有機物的變化,對于社會發展及人體健康具有重要意義。
揮發性有機物來源主要可以分為兩種,分別是人為排放和自然排放,主要就是化工生產及汽車尾氣。根據有關部門統計,部分地區內空氣就揮發性有機物數量超過60種,其中十分之一都含毒,主要揮發性有機物為笨和氯代烴,這也就表示汽車尾氣是揮發性有機物產生的主要源頭之一。
揮發性有機物對人體或者是環境都有著較大的危害,人體要是長期吸入揮發性有機物,有可能造成呼吸道或者是肝肺等部位的病變,甚至會影響人類健康,研究人員對于揮發性有機物研究之后發現,部分揮發性有機物是造成癌變或者是基因突變的因素之一,所以揮發性有機物具有較大的負面影響[1]。
2.1 氣相色譜法
氣相色譜法屬于對空氣內揮發性有機物測量傳統方法,這種方法在實際測量過程中對于精準測量出空氣內揮發性有機物含量。氣相色譜法測量流程主要包括兩個階段,分別是樣品的采集和測定。樣品采集主要是利用吸附管吸附一定數量的空氣,這樣樣本采集也就完成。吸附劑在實際應用中能夠將空氣內揮發性有機物保留。樣品檢測主要是提高吸附管溫度,在這個過程中有機物會逐漸解吸,有機物就會進入到氣象色譜儀內,在對于氣象色譜儀進行檢測。這種方法在實際應用所需要的時間較長,具有滯后性質,同時色譜所能夠使用的范圍也有限,樣品采集流程繁瑣,檢測過程中需要使用大量的化學藥品及試劑,讓整個檢測需要較高的經濟成本,檢測速度緩慢,對于測定效率造成嚴重影響,這對于快速變化空氣環境十分不利,縮短氣相色譜法檢測時間,是近幾年在對氣相色譜法研究中的熱點課題。近幾年,伴隨著科學技術快速發展,在線檢測技術逐漸在空氣內揮發性有機物檢測中應用,逐漸提高揮發性有機物檢測速度[2]。
2.2 揮發性有機物在線檢測技術
2.2.1 在線氣相色譜檢測技術
科研人員根據傳統氣相色譜檢測儀為基礎,發現在線檢測技術與氣相色譜檢測方法主要區別表現在樣品采集上面,在線檢測技術并不需要吸附空氣,進而采集檢測樣本,而是利用環路或者是濃縮罐,讓空氣在微壓力狀態下進入到試管內,進而獲得檢測樣本。被預濃縮管在采取樣本中,在短時間內就能夠對于空氣進行加溫處理,也就是完成脫附操作,同時空氣在進入到預濃縮管內能夠直接進入到分離柱內,分離柱內含有雙色譜,這樣空氣分離速度就能夠顯著提高,在根據不同物質沸點的差異將氣體進行分離處理。
2.2.2 TOFMS技術
TOFMS技術也就是經常說的飛行時間質譜分析法,這種方法在實際應用中主要是利用質子與電荷比不同,但是離子所具有的動能卻是相同的這個特點,通過恒定電場的影響,對于離子在電場內運動時間進行統計,進而對其進行分析。TOFMS技術是電離技術快速發展下的產物,也讓TOFMS技術得到了廣泛應用。TOFMS技術的出現讓檢測設備靈敏性顯著提高,根據研究發現,TOFMS技術對于揮發性有機物檢測中應用,整個檢測過程僅僅需要幾分鐘就可以,同時檢測結果精準性也較高,但是TOFMS技術應用主要缺點就是檢測會受到干擾離子的影響,最后形成的智普圖會變得十分復雜,對于檢測人員分析造成一定影響。
2.2.3 PTR-MS技術
PTR-MS技術在空氣揮發性有機物檢測原理為:利用電離和流動漂浮模型對于空氣內的揮發性有機物進行檢測。PTRMS技術在實際應用中擁有較高的靈敏度、檢測時間較短,檢測結果清晰度較高,最為關鍵的就是能夠簡化對于檢測樣本采集處理的過程,所以整個檢測并不會受到空氣內其他物質所造成的干擾。所以PTR-MS技術擁有良好的發展前景,現在得到了社會各界的廣泛關注。研究發現,PTR-MS技術在對于汽車尾氣檢測方面擁有較高的精確性,科研人員已經利用該技術對于空氣內揮發性有機物進行了系統性研究。但是該技術在實際應用中主要步驟就是對于同分異構體區別較差。
簡而言之,本文在對于揮發性有機物檢測現狀研究中,主要對于揮發性有機物檢測技術進行研究分析。原有氣相色譜法在實際應用中雖然還存在一定缺陷,但是應用較為廣泛,新興檢測技術雖然優勢較多,并且實時性也較高的,但是現在主要還停留在理論研究層面,應用范圍十分有限,但是擁有良好的應用前景及發展前景,所以今后在對揮發性有機物檢測研究中,需要對新興技術進一步研究。
[1]胡冠九.淺談環境有機污染物監測發展趨勢[J].環境監測管理與技術,2010,03:18-21.
[2]刀谞,滕恩江,呂怡兵,陳燁,陰琨,高愈霄,加那爾別克?西里甫汗.我國環境應急監測技術方法和裝備存在的問題及建議[J].中國環境監測,2013,04:169-175.