王雪
(山東君成環境檢測有限公司,山東 臨沂 276000)
在我國,揮發性有機物指常溫下飽和蒸氣壓大于70 Pa,常壓下沸點在260 ℃以下的有機化合物,或在20 ℃條件下,蒸氣壓大于或等于10 Pa且具有揮發性的全部有機化合物。揮發性有機物常被分成以下幾大類:含氮有機化合物、含氧有機化合物、含硫有機化合物、非甲烷碳氫化合物等。揮發性有機物對自然環境有污染性,研究表明,揮發性有機物參與大氣環境中臭氧和二次溶膠的形成,對區域性的大氣環境有很大影響[1]。目前,揮發性有機物監測是環境監測中的一項重要內容。下面對揮發性有機物檢測技術及檢測注意事項等做具體分析。
揮發性有機物主要來源于自然排放與人為排放,自然排放主要包括植物活動與生物分解活動;人為排放包括化學品制造、汽車尾氣、工廠生產等。
揮發性有機物污染性強,對環境與人體的危害大。研究表明,揮發性有機物會對人體神經系統、內分泌系統、心血管、消化系統及呼吸系統等均造成不同程度的傷害。具體如過量丙酮傷害人的眼睛,刺激人體呼吸系統與神經系統;過量二硫化碳危害人體心血管與神經系統,會對神經系統造成嚴重的損傷;甲醛有致癌作用,人體吸入過量甲醛后,呼吸道也會嚴重受損;三氯甲烷損害人體心、肝、腎等臟器,對人體神經也有麻痹作用。揮發性有機物不僅危害人體健康,也會對自然環境產生嚴重影響。研究表明,揮發性氣體會對土壤環境、大氣環境、水體環境等造成不同程度的污染,揮發性氣體在光化學作用下生成的物質,會破壞臭氧層,使地球生態問題加劇[2]。
隨著可揮發性有機物對人體與環境的危害加重,社會對揮發性有機物的檢測問題也更加重視。到目前為止,國內外已經有多種揮發性有機物檢測技術,目前常用的有氣相色譜法、質譜法及光譜法三種。氣相色譜法是利用氣相色譜柱內填充的固定相對氣體分子的吸附、脫附作用對混合氣體進行分離,然后將分離得到的氣體用傳感器進行檢測,最終實現對可揮發性有機物的定性定量檢測[3],見圖1。

圖1 氣相色譜儀示意圖
應用氣相色譜法檢測揮發性有機物時,傳感器是關鍵,傳感器的精度、靈敏度等直接影響檢測結果。因此,在檢測過程中,必須根據檢測項目內容、檢測精度要求等選擇最佳的傳感器。
目前,市面上的傳感器種類較多,如果以傳感器檢測原理作為分類依據,可大致分出火焰離子傳感器、火焰光度傳感器、光離子傳感器及電子捕獲傳感器這四類。火焰離子傳感器與光離子化傳感器有一定的相似性,均是以電離待測氣體的方式獲得相應數據。光離子化傳感器的電離源是紫外燈,紫外燈在照射過程中會產生光子,光子能對可揮發性有機物產生電離作用,最終實現對揮發性有機物的檢測。火焰離子化傳感器與光離子化傳感器的不同之處在于,前者使用氫氣燃燒產生的火焰,作為離子化源達到分離揮發性有機氣體的目的。揮發性有機物在經過離子化源處理后,形成離子流,然后通過檢測離子流的大小,就能實現定量檢測[4],見圖2。

圖2 紅外離子傳感器原理
在揮發性有機物檢測工作時,要根據檢測地點、檢測環境、檢測質量要求等設計可行的技術方案,選擇先進合適的檢測技術,以提高檢測質量。
此外,還要選擇合適的檢測儀器。應用氣相色譜法檢測揮發性有機物時,儀器是關鍵,儀器的精度、靈敏度等直接影響檢測結果。因此,在檢測過程中必須根據檢測項目內容、檢測精度要求,等選擇最佳的儀器設備。目前市面上檢測儀器的種類較多,但一些儀器有比較明顯的缺陷。在檢測工作中,要根據實際情況進行選擇,合理運用。PCGC-TOF在線分析儀采用了先進的在線監測技術,可實現對揮發性有機物的連續實時在線監測。該類監測儀器目前有十分廣泛的應用,國內多個氣象站、環境監測站及化工園區等,都采用了PCGC-TOF在線分析儀。PCGC-TOF在線分析儀的檢測精度高、能力強,具備定性與定量能力,所以檢測到的數據比較準確。在實際的檢測工作中可考慮使用。
揮發性有機物檢測是一項技術性、時間性、協調性要求都很強的工作,檢測時,如果沒有一個強有力的組織機構和一套行之有效的工作程序,就不可能達到檢測目的。因此,在揮發性有機物檢測工作時,要完善組織形式,設立揮發性有機物檢測領導小組與實施小組,領導小組負責協調工作及決策,常規的檢測工作由實施小組完成。參與揮發性有機物檢測的工作人員,要正確理解工作的各項內容和要求,學習揮發性有機物檢測規程,學習揮發性有機物檢測的操作流程和注意事項,了解不斷提高對該工作的認識。檢測人員要統一思想、提高認識,為檢測質量負責。
檢測人員的素質、業務水平等是影響檢測精度的一個重要因素,當前應當完善揮發性有機物檢測隊伍建設,提高隊伍的工作能力與業務水平,為檢測工作提供保障。檢測單位應挑選有資質、有能力、有經驗、有責任心的人員負責檢測工作,確保檢測速質量能得到提升。除此之外,平時也要加強對檢測作業人員的培訓,通過定期的培訓,強化工作人員責任意識,提高其能力,為檢測工作打好基礎。揮發性有機物檢測過程中,檢測單位要加強對檢測人員的監督管理,及時發現檢測人員敷衍了事的工作態度并進行教育,確保人員都能高度重視檢測工作。對一些檢測人員的違規操作行為,檢測單位要教育批評,并及時采取補救措施,避免最終的檢測質量受到影響[5]。
在揮發性有機物檢測作業中,根據具體的作業內容、作業要求、作業方式等選擇合適的檢測儀器,為揮發性有機物檢測工作打好基礎,為揮發性有機物檢測質量提供保障。此外,還要做好對儀器設備的管理與運維保養工作。降低儀器設備出現問題或精度不足的幾率,降低儀器設備因素對檢測質量的負面影響。揮發性有機物檢測儀器設備的安全穩定運行,需要有健全完善的運行管理制度做保障。在檢測期間,檢測單位要不斷根據儀器設備的運行管理情況,完善儀器設備使用管理制度,以制度促進各項儀器設備的使用與管理規范。具體來說,檢測單位要制定幾項基本制度:儀器設備專人管理制度,揮發性有機物檢測中的所有儀器設備與裝置,都由專業人員負責,其它檢測人員不得插手儀器設備的運維管理工作。檢測期間,如發現儀器設備故障,需及時記錄并上報專業人員進行維修處理,不得擅自拆卸檢修。所有新采購的儀器設備與檢測裝置,未經試驗不投入檢測,只有在經過交接試驗且實驗結果表明一切正常后,才能投入使用。儀器設備的各項參數都提前調節好,檢測過程中,任何人員都不能隨意亂調或亂動。檢測期間,對所有儀器設備采取必要的安全保護措施。
揮發性有機物檢測過程中,以國家政策要求與法律規定為依據,結合行業技術標準以及儀器設備運行情況建立完善的管理體系,制定詳細全面的管理細則,并對現場運維管理制度進行優化完善,從根本上提升儀器設備運維管理水平,確保儀器設備的安全穩定運行。制定的儀器設備運維管理標準化體系,應包括運維數據記錄要求、設備檢查與運維操作方法、運維質量檢查標準等。專業人員在儀器設備使用期間,嚴格按照技術要求規范進行運行巡視、維護檢修及檢測等各項工作,通過及時、全面的巡視檢查掌握儀器設備運行情況,及時發現故障隱患并做出處理,防止故障產生。
過于復雜的環境會給揮發性有機物檢測工作增加難度,讓揮發性有機物檢測質量更難保證。因此在正式檢測前,先對檢測區域做大致的調查分析,掌握檢測區域的氣候特征、地形地貌特點、人口分布情況及建筑密集程度等,在此基礎上制定最為可行的檢測方案,為最終的檢測質量提供保障。如,根據搜集到的思考與實地調查的結果,安排檢測時間盡量避開臺風天等,盡可能減小環境對揮發性有機物檢測質量的影響。此外,根據收集的資料與調查的結果,分析預測在檢測過程中可能會出現的問題,并制定應急預案,確保在問題出現后能做出及時地反應,將問題影響降到最低。
綜上所述,在環境檢測中,揮發性有機物檢測是一項重要工作,做好揮發性有機物檢測對于環境問題治理、生態環境保護等工作具有重要意義。目前國內外用于揮發性有機物檢測的技術方法較多,在具體的檢測作業中,要根據實際情況選擇合適的檢測技術與儀器設備,以保證檢測質量。另外,在揮發性有機物檢測工作中,還要做好對人員的培訓、對儀器設備的運維管理、對外部環境的調查與分析等,要將內外部因素對揮發性有機物檢測工作的影響降到最低。在做好揮發性有機物檢測的基礎上,有關部門也要重視對揮發性有機物的排放管控與污染治理,整合各項資源,協同多股力量創建完善的治理機制,不斷改善生態環境。