環境監測中揮發性有機污染物的檢測技術及展望

叢媛媛，李樹謙，耿冬梅(山東省威海生態環境監測中心，山東 威海 264200)

0 引言

我國在以往20年間受到經濟條件的影響，在城市發展上過分重視工業的發展，疏于對環境的保護。當下經濟有了明顯的發展，環境保護也已迫在眉睫。環境的污染和破壞對人體的健康以及人類的生產生活都有著負面的影響[1]。治理空氣污染問題成為整個國家未來發展的必經之路，符合我國生態發展理念和可持續發展戰略。雖然揮發性有機污染物在整個環境污染中所占比例不高，但因為其毒性較高且會給人體健康帶來嚴重的影響，因此需要對其進行針對性的治理。揮發性有機污染物在日常環境整治中不容易被人們所重視，但對其研究需要更加充分的討論，利用相應的治理技術降低污染來源，提高全國空氣質量，促進環保理念的落實[2]。

1 揮發性有機污染物的概念及來源

揮發性有機污染物即具有揮發性質的有機物，能夠散發至空氣中直接導致空氣污染，還存在一定的毒性，對人類的生產生活以及人體健康有非常嚴重的不利影響。有機污染物能夠根據揮發性質將其分為揮發性有機污染物、半揮發性有機污染物和不揮發性有機污染物。一般來說半揮發性有機污染物能夠在氣相和空氣中的固相顆粒物之間形成平衡狀態。半揮發性的有機化合物包括多氯聯苯、氯二苯并二噁英、有機殺蟲劑等，這些因素已經被鑒定出包含較高的致癌性和致畸性，對人體的傷害很大，因此需要研究其來源，以及可治理的技術從而控制其污染，減少對人類生產生活的影響[3]。而揮發性有機污染物的化合物主要包括脂肪烴、鹵代烴、芳香烴抑菌劑含氯有機物等，目前這些化合物主要應用于裝飾裝修產業、石化工業、印刷工業以及制藥工業等。許多產業在生產過程中不注意對于以上物質的保存或治理，生產方法也不夠合理，導致其直接排向空氣中，造成嚴重的空氣污染，使得這些有毒有機物與人類直接接觸[4]。

2 揮發性有機污染物的主要檢測技術

揮發性有機污染物在以往環境和空氣監測中不受人們所重視。近年來，隨著人們意識到環境的惡化，開始更加重視空氣監測的準確性。且根據相關研究顯示，揮發性有機污染物具有一定的致癌致畸性[5]。由此也促進關于揮發性有機污染物的檢測技術的發展。

2.1 試管檢測法

試管檢測法是檢測技術中一項常規且應用范圍最廣的技術，主要是利用試管中專門的化學試劑，通過化學試劑與空氣中的揮發性有機污染物進行直接接觸，從而產生化學反應直接反映在試管中。通過顏色的變化從而判斷空氣中有無污染源。這種方式最大的優勢在于其在具體應用上操作更加簡單且價格較為低廉，劣勢是在檢測過程中會難以判斷污染物的多樣性。因為一種試劑只能判斷一種污染物，應用上不夠方便，還需要隨身攜帶和操作化學藥品，在操作技術上不夠安全，同時在定量分析上也有一定的難度[6]。

2.2 便攜式化學檢測儀器

便攜式化學檢測與試管檢測法的原理基本相似，是試管檢測法的升級，屬于新研制開發的揮發性有機污染物的檢測工具，在應用過程中攜帶更加方便，也能夠檢測更多的污染物，同時還可以利用其自帶的計算機智能管理設備進行數據化的分析，在操作上也更加方便。但其也存在劣勢，主要是價格較為高昂，不是所有環境監測實驗室都能夠負擔的，另外在設備的維護和保養上也有一定難度，總體應用范圍不夠廣泛[7]。

2.3 便攜式傅里葉變換紅外線光譜儀

便攜式傅里葉變化紅外線光譜儀主要是利用揮發性有機污染物對于紅外光線具有不同吸收程度的特點，實現對揮發性有機污染物的檢測。在應用中需要對紅外光的透光性進行檢測，從而檢測空氣中所囊括的污染物，以此識別有機污染物，實現環境監測的目的[8]。便攜式獨立葉變換紅外線光譜儀的優勢在于識別度很高，且操作較為簡便，設備上攜帶也比較方便，但其劣勢體現在空氣中會存在多種污染物，還會給紅外光產生干擾，因此檢測結果并不精確，同時在污染物成分的識別上也存在較大的缺陷。

2.4 便攜式氣相色譜法

便攜式氣相色譜法是利用色譜分析的方式來識別揮發性有機污染物，目前在應用上比較廣泛，常與試管檢測法聯用，識別速度很快，在環境污染事故中應用頻率較高。但是這種檢測方式的識別范圍較為狹窄，只能夠集中識別，而且對于污染成分只能做定性分析，難以識別出污染源的污染濃度，沒有數據分析的環節，因此后續上還需要使用分析性的工具，將識別情況進一步量化，在環節上缺少連貫性[9]。

3 揮發性有機污染物的具體治理技術

3.1 液體吸收法

液體吸收法主要應用在工業生產中，在揮發性上應用較少。該方法是將空氣中有機污染物所包含的液體作為載體進行吸收，使用氣泵將空氣導入到吸收劑中，而后再排空，長此循環實現去污的目的。在應用優勢上操作簡單，成本低廉，吸收率較高，清潔效果持續，能夠在污染濃度集中且分布廣的工業生產車間中應用。

3.2 吸附法

吸附法也就是通常意義所說的物理治理，主要是利用多孔結構的活性物質中所包含的吸附特性，在空氣流體流動的過程中，將表面的污染物吸附在物質表面上，包括揮發性的有機污染物，從而實現污染治理的目的。活性炭吸附的方式在治理中因為成本十分低廉且過濾效果較強，使用方便，目前不管是在工業還是居民的室內凈化上均有廣泛的應用。

3.3 催化燃燒法

催化燃燒法就是在條件允許的情況下，使用高效催化劑對揮發性有機污染物進行燃燒與催化分解其中的污染物，以此實現污染治理的目的。催化燃燒法在治理過程中有三個特點，首先在整個流程中并沒有真正的火焰，因此不需要擔心火災等安全事故的發生。第二，催化燃燒還能夠起到除臭的作用，因此在一些領域內，例如甲醛的凈化上作用更加明顯，能夠達到事半功倍的效果。第三就是去污的效率較高，低濃度的污染物也能夠被去除。但是也存在劣勢，催化劑一般來說使用年限較短，還可能會出現催化中毒的現象，因此會直接導致其推廣范圍的狹窄，難以應用在居民的日常生活中。

3.4 生物處理技術

生物處理技術是近年來一項新型的揮發性有機污染物治理技術，主要是利用微生物的性質從而對揮發性有機污染物進行分解，實現空氣去污。在應用上優勢較強，整個流程更加安全、無毒、無污染，且成本較為低廉，微生物的使用年限較長，可以循環使用，也不需要使用專門的設備，也更加適合居民的日常空氣凈化，能夠放在室內使用。可以說，生物處理技術是未來空氣污染治理的主要治理技術。

4 結語

揮發性有機污染物因其毒性強、波及范圍廣而在整個社會中起到嚴重的負面效應，不僅影響人類的生產生活和出行，還會直接對人體的身體機能產生損害，因此對其進行檢測對于今后的治理具有基礎性的作用。針對揮發性有機污染物，目前檢測技術呈現出多樣化的趨勢，但總體上來說各有利弊，在具體應用上需要多加聯用，從而達到精確的檢測效果。為此技術人員除了鞏固目前所應用的檢測技術還需要開發更加高效和適用范圍較廣的技術，為后續的治理提供更加廣泛的前提。空氣治理以及環境保護需要全社會共同努力與參與，在全社會內形成污染防治的理念，發揮全社會的力量，從而將污染問題從源頭上予以解決。